小麥根部質膜及其液泡的Na+/H+轉運體在抗鹽中的作用

小麥根部質膜及其液泡的Na+/H+轉運體在抗鹽中的作用     

   胞質Na⁺/K⁺比在植物抗鹽過程中十分重要，甜土植物（如小麥）可以通過提高根部的Na⁺外排等防止胞質Na⁺/K⁺比過高。Na⁺外排是一個耗能的過程，質膜上的Na⁺/H⁺轉運體被認為是一個主動外排系統，可將Na⁺轉運出植物細胞。盡管這個主動外排系統在耐鹽性中意義重大，但目前在量化評價其活性以及活性與耐鹽程度之間的關系仍知之甚少，而且缺乏對任意植物品種的Na⁺/H⁺轉運體活性進行快速、便捷進行量化評估的方法。

   2011年3月，澳大利亞的研究人員通過非損傷微測技術（MIFE）、激光共聚焦、掃描電鏡技術等研究了不同品種的小麥根部鈉離子流及內部鈉離子濃度。研究發現，小麥根部細胞的鈉離子主動外排受SOS1基因家族調控，且由質膜質子泵提供能量。耐鹽小麥品種Kharchia 65的外排活性最高，激光共聚焦結果顯示Kharchia 65能夠更多地將Na⁺區隔進液泡。這些結果與該品種中較高的SOS1（質膜上的Na⁺/H⁺轉運體）和NHX1（液泡膜上的Na⁺/H⁺轉運體）表達水平相一致。在鹽敏感品種小麥中，大量的Na⁺定位在根細胞胞質中，這就破壞了細胞的Na⁺/K⁺平衡。

   上述結果表明了小麥中Na⁺分布與耐鹽性之間的關系，說明了胞質Na⁺外排在小麥耐鹽性中的重要作用，并提出了一種量化衡量轉運體在耐鹽性中貢獻能力的便捷方法。