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企业简介旭月（北京）科技有限公司(http://xuyue.net)，是2005年创立于中关村科技园区的国家高新技术企业。创始人许越先生，曾服务于美国航空航天局NASA，是现代“非损伤微测技术（NMT）”奠基人，动态分离子组学（imOmics）创始人，NMT产业化倡导者，美国扬格公司（http://youngerusa.com）现任总裁。联系方式电话：010-82622628 公司地址：北京市海淀区苏州街49-3号盈智大厦601 邮编：100080......

JHM陈少良：PeANN1可作为植物修复候选基因缓解镉胁迫

上一篇 / 下一篇 2021-01-05 09:25:50

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NMT作为生命科学底层核心技术，是建立活体创新科研平台的必备技术。2005年~2020年，NMT已扎根中国15年。2020年，中国NMT销往瑞士苏黎世大学，正式打开欧洲市场。

基本信息

主题：PeANN1可作为植物修复候选基因缓解镉胁迫

期刊：Journal of Hazardous Materials

影响因子：9.038

研究使用平台：NMT重金属创新平台

标题：Populus euphratica annexin1 facilitates cadmium enrichment in transgenic Arabidopsis

作者：北京林业大学陈少良、张一南

检测离子/分子指标

Cd²⁺、Ca²⁺

检测样品

拟南芥（WT,Atann1, PeANN1-OE1, PeANN1-OE2）根分生区（距根尖200 μm根表上的点）

中文摘要

植物修复技术为重金属（heavy metal, HM）污染土壤和水体的修复提供了巨大的潜力。筛选和确定与HM吸收和运输有关的候选基因是通过基因工程改善植物修复的先决条件。本研究以镉（Cd）敏感型胡杨为材料，鉴定了一个促进Cd富集的膜联蛋白编码基因。用CdCl₂（50-100 μM）处理12 h后, 胡杨细胞下调了annexin1 （PeANN1）的转录水平。PeANN1与拟南芥Annexin1（AtANN1）同源，并且主要定位于质膜（PM）和细胞溶质。与野生型和Atann1突变体相比，PeANN1在拟南芥中过表达导致长期Cd胁迫（10 d, 50 μM）后植物的存活率和根长下降更为明显，这是由于根部Cd积累较多造成的。PeANN1转基因植株的根在镉激（30 min，50 μM）和短期胁迫（12 h，50 μM）下表现出增强的Cd²⁺内流传导。值得注意的是，PeANN1促进的Cd²⁺内流被钙渗透通道（CaPC）抑制剂（GdCl₃）显著抑制，但被1 mM H₂O₂促进，表明Cd²⁺通过PM中的自由基激活的CaPCs进入根细胞。因此，PeANN1可以作为通过基因工程改善植物修复的候选基因。

离子/分子流实验处理方法

7日龄拟南芥幼苗，

① 分别在0、50 μМ CdCl₂的MS液体培养基中12 h

② 用50 μМ CdCl₂实时处理

③ 分别在0、50 μМ CdCl₂的MS液体培养基中12 h，然后用1.0 mM H₂O₂实时处理

④ 分别在0、50 μМ CdCl₂的MS液体培养基中12 h，之后在50 μM CdCl₂存在下，用500 μM GdCl₃对CdCl₂处理的植物再进行30 min的预处理

离子/分子流实验结果

稳态Cd²⁺流速结果表明，短期（ST）CdCl₂（50 μМ, 12 h）处理会导致所有测试根中明显的Cd²⁺内流（图1）。PeANN1转基因株系根的Cd²⁺流速率显著高于WT和Atann1（图1）。在存在Cd²⁺的情况下，典型的钙通道抑制剂GdCl₃明显抑制了所有测试株系中Cd²⁺的内流（图1）。药理学结果表明，Cd²⁺的内流在一定程度上是由PM中的CaPCs介导的。