本帖最后由 xuyue_2017 于 2017-12-20 11:13 编辑
18 NMT的植物光合研究
研究优势
目前，光能利用率和光合效率的研究主要集中在探讨光合机构的运转与调节机制、外界因素对二者的影响方面，对广泛存在于植物组织、细胞、亚细胞结构中的离子分子交换现象则鲜有报道。
此外，NMT在植物非生物逆境领域的应用已较为成熟并初具体系，而非生物胁迫例如干旱、盐、重金属能够诱导活性氧的增加从而限制植物体光合成的能力，利用NMT间接进行植物光合研究已具备大量的基础工作。
探索光质、盐、重金属、干旱和低温等因素影响光合作用的机理，筛选能够高效利用光能、有效抵抗逆境的植物品种，成为光合研究的目的所在。
2017年初，非损伤微测系统已经正式入驻中科院植物所光生物学重点实验室，旭月公司也针对植物光合领域，推出了NMT光合研究工作站，标配H+、O2，可升级Mg2+、Ca2+等离子、分子指标。
应用案例
镁供应量对光诱导下各离子通道的影响（NISC文献编号：F2005-007）
研究使用设备
Mg作为组成叶绿素的重要成份，其在膜转运以及不同Mg供应量对转运过程产生影响的分离子机制并不明确。本研究利用非损伤微测技术，检测了蚕豆叶肉细胞中，Mg对质膜H+、K+、Ca2+、Mg2+转运体活性所起到的效用。
通过非损伤微测系统检测离子流速发现，至少Mg2+的跨膜吸收至少与两种机制相关，一种是可透过K+、Ca2+的非选择性阳离子通道，另一种是当Mg2+低于30 μM时启动，推测为H+/ Mg2+交换体。
实验发现，在蚕豆叶肉细胞中，不同水平的Mg显著地影响了质膜上的H+、K+、Ca2+转运体。研究论述了Mg诱导的叶片响应光照的电生理变化及此过程中的离子机制的生理意义。
研究首次展示了叶肉细胞Mg2+的实时跨膜流速及其对光信号响应后产生的变化。实验发现，缺Mg时，叶肉细胞K+对光信号变化的反应最明显，而50 mMMg条件下K+流动最不明显。
这表明，光诱导的K+流动与Mg供应量没有相关性，证明了光诱导的K+流动与细胞肿胀即叶片扩展生长没有直接联系，而光诱导的K+流动很可能只是用于调节电荷平衡。
图注：0.01-100 mMMg处理蚕豆叶肉细胞后，Ca2+外排速率的变化。正值表示内流
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