利用非損傷微測技術檢測豌豆根部IAA流速及根表pH
2018年7月，Plant Physiology刊出了佛山科學技術學院喻敏教授與澳大利亞塔斯馬尼亞大學Shabala教授的鋁毒最新研究成果Boron Alleviates Aluminum Toxicity by Promoting Root Alkalization in Transition Zone via Polar Auxin Transport。
研究利用了非損傷微測技術（Non-invasive Micro-test Technology, NMT），檢測了豌豆根部IAA流速及根表pH。IAA流速數據全部利用揚格NMT Physiolyzer®（NMT活體生理檢測儀）完成，根表pH數據利用揚格NMT Physiolyzer®以及MIFE®（非損傷微測技術的一種）共同完成。
除了兩家通訊單位外，華中農業大學資環學院石磊教授、中科院南京土壤所沈仁芳研究員、南京農業大學資環學院朱毅勇教授課題組，以及德國波恩大學František Baluška教授，均參與了此項研究。
硼能夠緩解高等植物的鋁毒，但機制尚不夠明確。本研究利用非損傷微測技術、溴甲酚綠pH檢測等技術，證明了鋁毒抑制根表pH梯度時，硼提升了根表pH梯度，促進過渡區堿化，伸長區酸化。硼明顯降低了過渡區的鋁積累，從而緩解了鋁導致的根部伸長受阻。利用基于非損傷微測技術的NMT Physiolyzer®，檢測IAA流速發現，在IAA極性運輸最活躍的過渡區，硼部分緩解了因為鋁而受到抑制的IAA極性運輸過程。
該研究成果解釋了硼緩解鋁毒的新機制，為在酸性土壤施用硼肥，降低植物鋁積累和減輕植物鋁的毒性作用，保障酸性土壤地區農業生產和農產品質量安全等，提供了有力的科學技術支撐，且具有重要的應用前景。
-/+B時，Al脅迫不同時間后，根表各區域的pH值。
研究利用非損傷微測技術，檢測根表pH發現，鋁脅迫下，硼可以使過渡區在一定時間內維持相對較高的pH。
無論是否施加鋁脅迫，硼處理后根部的伸長率明顯高于對照組。H+-ATPase抑制劑處理后，硼處理組與對照組相比，伸長率的差異消失。同樣，IAA極性運輸抑制劑NPA處理后，硼處理組與對照組相比，原本高于對照組的伸長率的差異（鋁脅迫下）。并且，因為硼所致使的過渡區根表相對較高的pH，因NPA的抑制作用，也消失了。這表明，硼緩解鋁毒，不僅與H+-ATPase有相關性，而且與IAA極性運輸存在某種關聯。
-/+B及-/+Al脅迫后，根表各區域IAA流速。正值代表外排。
IAA流速數據結果顯示，過渡區根表IAA外排最大，提示IAA向頂性運輸是從靜止中心經過渡區到達伸長區。這一結果與根表pH梯度的數據是相吻合的，即IAA外排大的位置，根表pH相對較高（過渡區），反之則較低（伸長區）。過渡區較大的IAA外排也一定程度上反映了此區域細胞胞質內的IAA含量較低，從而調控質膜H+-ATPase促進根表堿化。
-/+B及-/+Al脅迫后，各處理、各基因型樣品根表pH值。
最終結果顯示，硼促進了被極性運輸生長素外排轉運體PIN2驅動的生長素極性運輸，并且引起下游信號對質膜H+-ATPase的調節，使得根表pH升高。這一過程對降低鋁在根尖的積累至關重要。
佛山科技學院喻敏教授，從2011年開始利用旭月非損傷微測系統，開展離子流、分子流實驗，并于2018年采購了揚格非損傷微測系統。揚格NMT Physiolyzer®除可以檢測離子流外，還可以檢測MIFE®等設備無法檢測的IAA、H2O2、O2等分子的流速。
