植物營養研究NMT標準化方案
植物營養研究NMT標準化方案
一、視頻資源
二、參考文獻
C2019-031，張亞麗，南京農業大學農業部作物遺傳與種質創新國家重點實驗室，PLANT PHYSIOL，NO3-
A Transcription Factor, OsMADS57, Regulates Long-distance Nitrate Transport and Root Elongation
C2019-004，陳少良，北京林業大學，New Phytol，楊樹，根（距離根尖300-400μm），NO3-
Amelioration of nitrate uptake under salt stress by ectomycorrhiza with and without a Hartig net
C2018-020，張振華，湖南農業大學，Plant Physiol，擬南芥，NH4+、NO3-
NRT1.1-related NH4+ toxicity is associated with balance between NH4+ uptake and assimilation
C2019-032，張振華，湖南農業大學，plant sci，Cd2+、NO3-
C2019-029，李衍素、于賢昌，中國農業科學院蔬菜與花卉研究所，BMC Plant Biol，根毛區NO3-、NH4+
C2018-045，楊興洪，山東農業大學，Front Plant Sci，番茄，根部伸長區，H+
C2018-040，施衛明、李光杰，中科院南京土壤所，Tree Physiol，紅柳、棉花，根部（距離根尖5mm，20mm），NO3-
C2018-029，張佳寶，中國科學院土壤研究所土壤與可持續農業國家重點實驗室，Front Plant Sci ，小麥，K+、O2
Potential Root Foraging Strategy of Wheat (Triticum aestivum L.) for Potassium Heterogeneity
C2017-032，王毅，中國農業大學，Plant Cell，爪蟾卵母細胞，K+/H+
C2017-010，許衛鋒/張建華，福建農林大學/香港中文大學，J EXP BOT，根，H+
C2016-004，張振華，湖南農業大學，Plant Physiology，液泡，NO3-
C2015-036，童依平，中科院遺傳發育所，Plant Physiology，根，NO3-
C2015-007，童依平，中科院遺傳與發育生物學研究所，Plant Physiology，根，NO3-
C2014-022，余玲，南京農業大學，Plant Physiology，根，K+
C2013-020，羅志斌，西北農林科技大學，J EXP BOT，根，NH4+/NO3-/H+
C2013-008，夏新莉/尹偉倫，北京林業大學，PLANT CELL ENVIRON ，根，NO3-
C2012-021，徐國華，南京農業大學，Plant Physiology，根，NO3-
C2012-006，施衛明/張建華，中科院南京土壤研究所，PLANT CELL ENVIRON ，根，H+
C2010-006，施衛明，中科院南京土壤研究所，PLANT CELL ENVIRON ，根，NH4+
三、常測哪些指標
NO3-、NH4+、K+、Ca2+、H+
四、檢測這些離子流、分子流，有什么生物學意義
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2）科研案例
運用15N示蹤及非損傷微測技術，研究了不同供磷水平對平邑甜茶幼苗NO3--N吸收及利用特性的影響，當生長介質磷濃度在3.0~6.0 mmol×L-1時，平邑甜茶對NO3-有吸收作用，并在3.0 mmol/L磷濃度時其吸收速率最高。而在0~2 mmol/L及8.0~16.0 mmol/L磷濃度處理下，平邑甜茶對NO3-有外排作用，結合酶活、生物量等指標的測定，結果得出：磷濃度在3.0~4.0 mmol/L時最有利于平邑甜茶幼苗的生長及氮素的吸收利用。（彭玲,朱占玲,陳倩,季萌萌,陳汝,葛順峰,姜遠茂.供磷水平對平邑甜茶幼苗NO3-吸收、利用特性的影響.中國生態農業學報,2017,25(08):1147-1153.）
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2）科研案例
油菜nrt1.1突變體根部排 NH4+速率顯著高于野生型。在 (NH4)2SO4環境下，NRT1.1 通過信號調控誘導油菜根中NH4+吸收轉運蛋白的表達來增強對生長環境中NH4+的吸收；nrt1.1根中NH4+吸收轉運蛋白沒有受到(NH4)2SO4的顯著誘導。此次研究成果，揭示了擬南芥 NRT1.1的信號功能調控銨吸收和C-N代謝解偶聯，增強植物對銨脅迫的敏感性。研究結果為深入了解植物銨毒害的發生機制，提高稻田漬害條件下的油菜氮素養分利用效率提供了理論支撐。（Jian S, Liao Q, Song H, et al. NRT1.1-Related NH4+ Toxicity Is Associated with a Disturbed Balance between NH4+ Uptake and Assimilation. Plant Physiol. 2018;178(4):1473-1488. doi:10.1104/pp.18.00410）
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1）K?生理功能概述
2）科研案例
以擬南芥突變體 lks2為研究對象得到對應的轉運蛋白基因 NRT1.5/NPF7.3，將其轉入非洲爪蟾卵母細胞，檢測了活體爪蟾卵母細胞 K+、H+流的變化過程。結果顯示： lks2/nrt1.5突變體，特別是低鉀條件下，在 K+、NO3-從根部轉運至地上部分的過程中明顯有缺陷，揭示了NRT1.5在 K+從根部轉運到地上部過程中起到的重要作用，同時也參與了 K+/NO3-分布的協調過程。（Li H, Yu M, Du XQ, et al. NRT1.5/NPF7.3 Functions as a Proton-Coupled H+/K+ Antiporter for K+ Loading into the Xylem in Arabidopsis. Plant Cell. 2017;29(8):2016-2026. doi:10.1105/tpc.16.00972）
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2）科研案例
缺鈣脅迫的花生LH11根系上，距根尖200~800 μm和200~1500 μm處，Ca2+離子流主要為外流特征，而YZ9102根系仍保持一個穩定的Ca2+內流。正常供Ca條件下，品種LH11，距根尖1500 μm處Ca2+表現為內流，YZ9102在距根尖200~1500 μm區域表現為Ca2+內流，距根尖200 μm處表現出Ca2+外流。結合形態觀察和亞細胞定位等結果發現，花生品種LH11較YZ9102對缺Ca更為敏感，缺Ca脅迫下，YZ9102保持良好的根系形態和細胞結構，有較強的Ca2+吸收能力，Ca2+由根部向地上部運輸較多，這些可能是花生YZ9102更耐缺Ca的一些重要原因。（高麗麗. 兩個花生品種苗期鈣素營養特性比較.中國農業科學院,2013.）
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1）H?生理功能概述
2）科研案例
課題組利用高NUE甘藍型油菜基因型H，低NUE甘藍型油菜基因型L和擬南芥突變型AUX1三種類型樣品，闡釋不同施 N 量下 NUE 變化的機制。LN條件下，甘藍型油菜的NUE增加，通過調該研究檢測樣品根尖NO3-和H+吸收速率，發現LN條件下，二者的吸收速率顯著增加，結合光合和基因表達等實驗結果，說明通過改變RSA、相關基因表達、根系質膜 H+-ATPase 活性和根系活力， LN脅迫促進了根系對N的吸收能力。這個過程可能受到IAA分布的影響。 該研究結果為植物適應環境機制研究提供了新的方向。（Wu Z, Luo J, Han Y, Hua Y, Guan C, Zhang Z. Low Nitrogen Enhances Nitrogen Use Efficiency by Triggering NO3- Uptake and Its Long-Distance Translocation. J Agric Food Chem. 2019;67(24):6736-6747. doi:10.1021/acs.jafc.9b02491）
五、可以檢測哪些樣品
1、動物樣品
1）細胞
神經細胞、腫瘤細胞、巨噬細胞、淋巴細胞等
2）組織器官
腫瘤、皮膚、胃粘膜、胰島、腦（海馬體等）、胚胎（大鼠、魚）、斑馬魚皮膚/鰓、耳蝸、心臟（香螺）、卵（魚、雞蛋、爪蟾）、骨骼、角膜、脊椎（豚鼠）、肌肉組織（肌纖維、心?。?/p>
3）其它動物樣品
珊瑚、螨蟲、昆蟲（果蠅幼蟲的腸、蟑螂血腦屏障、按蚊、長紅錐蝽）、蝌蚪、水蛭、藍蟹（微感毛）、變形蟲、水絲蚓
2、植物樣品
1）營養器官
莖：邊材、心材、微管形成層、木質部
2）生殖器官
花：花瓣、花瓣表皮細胞、花粉
種子：整體、胚
果實：果殼、果皮、果肉（蘋果、柑橘）、籽粒、棉花纖維、棉桃
3）細胞：植物懸浮細胞、液泡
4）愈傷組織
3、微生物樣品
酵母細胞、菌絲、菌落、微藻、細菌（大腸桿菌）
4、其它生物樣品
周叢生物
5、非生物樣品
金屬、混凝土、泥沙、納米材料、生物醫藥材料
六、樣品需要做哪些前處理
國際領先的非損傷微測技術最大的特點就是活體、無損檢測，因此動植物材料在檢測前，不需要任何的液氮速凍、染色、研磨處理等。
1、動物單細胞
因NMT是活體檢測，故從培養箱中拿出來后，置于培養皿中，直接檢測即可。
2、動物組織
因NMT是活體檢測，無需提前處理。如檢測部位天然暴露在外，如斑馬魚皮膚離子細胞、側線毛細胞，直接檢測即可。如檢測部位位于體內，需在檢測時暴露出檢測部位（可采用麻醉的方式），后檢測即可。
3、植物根莖葉等組織器官
天然暴露在外的組織器官，例如根、莖、葉的表面，無需任何處理，直接檢測即可。水培、土培、砂培、平板培養均可。
4、植物原生質體/液泡
因NMT是基于微傳感器/探針的非損傷檢測，檢測時不接觸樣品，故原生質體、液泡需要從組織或者細胞中，提取出來后檢測。
5、植物葉片的表皮細胞、葉肉細胞、鹽腺細胞、保衛細胞
無需提前處理。因這些細胞處于組織內部，故檢測時采用撕取等方式，暴露出相應細胞即可。
6、植物花粉管
離體萌發：在培養皿中萌發一段時間后即可直接檢測；在體萌發：將柱頭置于培養皿中，待萌發一段時間后即可直接檢測。
7、植物果實
無需提前處理。如待測部位位于果實內部，需在檢測前暴露出相應部位即可。
8、植物懸浮細胞
無需提前處理。檢測時，置于培養皿中檢測即可。
七、有哪些檢測方式？
即瞬時處理，是指在檢測過程中，在正常測試液中瞬間加入所需的干旱脅迫溶液（PEG或甘露醇等溶液）的處理方法，目的是為了觀察瞬間干旱脅迫下，樣品短時間內的離子/分子的變化趨勢，即短時效應。
2、預處理/提前處理好后檢測
是指在干旱脅迫一段較長的時間后（數十分鐘/數小時/數天），觀察植物離子/分子進出的情況，即長時效應。
八、檢測環境是空氣還是溶液
檢測時，只要求待測部位浸于溶液中（無需整體都浸在溶液里）。
九、樣品是如何檢測的
十、可以送樣檢測嗎
可以送樣檢測。目前非損傷微測技術測試服務由中關村NMT產業聯盟統籌管理，由遍布全國的25家NMT創新平臺服務中心，提供檢測服務。點擊獲取測試服務
