利用非损伤微测技术检测豌豆根部IAA流速及根表pH
2018年7月，Plant Physiology刊出了佛山科学技术学院喻敏教授与澳大利亚塔斯马尼亚大学Shabala教授的铝毒最新研究成果Boron
Alleviates Aluminum Toxicity by Promoting Root Alkalization in
Transition Zone via Polar Auxin Transport。
研究利用了非损伤微测技术（Non-invasive Micro-test Technology, NMT），检测了豌豆根部IAA流速及根表pH。IAA流速数据全部利用扬格NMT Physiolyzer®（NMT活体生理检测仪）完成，根表pH数据利用扬格NMT Physiolyzer®以及MIFE®（非损伤微测技术的一种）共同完成。
除了两家通讯单位外，华中农业大学资环学院石磊教授、中科院南京土壤所沈仁芳研究员、南京农业大学资环学院朱毅勇教授课题组，以及德国波恩大学František Baluška教授，均参与了此项研究。
硼能够缓解高等植物的铝毒，但机制尚不够明确。本研究利用非损伤微测技术、溴甲酚绿pH检测等技术，证明了铝毒抑制根表pH梯度时，硼提升了根表pH梯度，促进过渡区碱化，伸长区酸化。硼明显降低了过渡区的铝积累，从而缓解了铝导致的根部伸长受阻。利用基于非损伤微测技术的NMT Physiolyzer®，检测IAA流速发现，在IAA极性运输最活跃的过渡区，硼部分缓解了因为铝而受到抑制的IAA极性运输过程。
该研究成果解释了硼缓解铝毒的新机制，为在酸性土壤施用硼肥，降低植物铝积累和减轻植物铝的毒性作用，保障酸性土壤地区农业生产和农产品质量安全等，提供了有力的科学技术支撑，且具有重要的应用前景。
-/+B时，Al胁迫不同时间后，根表各区域的pH值。
研究利用非损伤微测技术，检测根表pH发现，铝胁迫下，硼可以使过渡区在一定时间内维持相对较高的pH。
无论是否施加铝胁迫，硼处理后根部的伸长率明显高于对照组。H+-ATPase抑制剂处理后，硼处理组与对照组相比，伸长率的差异消失。同样，IAA极性运输抑制剂NPA处理后，硼处理组与对照组相比，原本高于对照组的伸长率的差异（铝胁迫下）。并且，因为硼所致使的过渡区根表相对较高的pH，因NPA的抑制作用，也消失了。这表明，硼缓解铝毒，不仅与H+-ATPase有相关性，而且与IAA极性运输存在某种关联。
-/+B及-/+Al胁迫后，根表各区域IAA流速。正值代表外排。
IAA流速数据结果显示，过渡区根表IAA外排最大，提示IAA向顶性运输是从静止中心经过渡区到达伸长区。这一结果与根表pH梯度的数据是相吻合的，即IAA外排大的位置，根表pH相对较高（过渡区），反之则较低（伸长区）。过渡区较大的IAA外排也一定程度上反映了此区域细胞胞质内的IAA含量较低，从而调控质膜H+-ATPase促进根表碱化。
-/+B及-/+Al胁迫后，各处理、各基因型样品根表pH值。
最终结果显示，硼促进了被极性运输生长素外排转运体PIN2驱动的生长素极性运输，并且引起下游信号对质膜H+-ATPase的调节，使得根表pH升高。这一过程对降低铝在根尖的积累至关重要。
-
焦点事件
