北京林大陈少良：REM6.5 激活质膜质子泵促植物耐盐
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*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：rem6.5 激活质膜质子泵促植物耐盐
期刊：tree physiology
影响因子：3.477
研究使用平台：nmt植物耐盐创新平台
标题：populus euphratica remorin 6.5 activates plasma membrane h+-atpases to mediate salt tolerance
作者：北京林业大学陈少良、张会龙
检测离子/分子指标
na+，h+，k+
检测样品
7日龄拟南芥（wt和转基因）根分生区（距根尖200µm根表上的点）
中文摘要（谷歌机翻）
remorins（rem）在植物适应不利环境的能力中起着重要作用。perem6.5是胡杨，耐盐杨树中rem家族的一种蛋白质，是由愈伤组织，根和叶中的nacl胁迫诱导的。我们从胡杨假单胞菌中克隆了全长perem6.5，并将其转化为大肠杆菌和拟南芥。perem6.5重组蛋白显着提高了胡杨质膜（pm）囊泡中的h atpase水解活性和h+转运活性。酵母杂交分析表明，胡杨rem6.5与rpm1相互作用蛋白4（perin4）相互作用。peri n4重组蛋白增强了perem6.5诱导的pm h+ -atpase活性的增加，在拟南芥中perem6.5的正向表达在存活率，根生长，电解质渗漏和丙二醛含量方面显着提高了转基因植物的耐盐性。过表达perem6.5的拟南芥植物在体内和体外试验中均保持较高的pm h+ -atpase活性。由于h+ -atpases促进了na的挤出，perem6.5转基因植物的na积累减少，而且h+泵引起了血浆膜的每极化，降低了盐碱化根系pm中去极化激活通道介导的k+损失，因此，我们得出以下结论：帽子perem6.5调节了pm中的h+ -atpase活性，从而增强了植物在盐度下保持离子稳态的能力。
离子/分子流实验处理方法
（1）125 mm nacl处理12小时
（2）500 μm钒酸钠处理20分钟
离子/分子流实验结果
使用nmt技术，在低na+测试液中记录了来自对照和盐处理植物根部的na+外排。nacl处理（12 h）导致所有测试株系的na+外排显著增加（图1a）。转基因植物在nacl处理后表现出比wt植物更高的na+外排（图1a）。在所有测试株系中，nacl均增加了k+的外排，但wt中的k+损失高于转基因植物（图1b）。
图1
在nacl处理下，h+由内流转为外排，转基因植物中的h+外排显着高于野生型植物（图2a）。但是，盐诱导的h+外排被质膜（pm）h+-atpase的特异性抑制剂钒酸钠消除（图2a）。该结果表明盐诱导的h+外排是由h+泵活性增加引起的。h+外排在转基因植物中更为明显的事实表明，转基因植物在nacl胁迫下仍具有较高的h+泵活性。
perem6.5-转基因植物的根在盐胁迫下表现出比野生型植物的根更高的pm超极化（-63±2 mv），尽管在无对照植物中膜电位相似（-82±3 mv；图2b）。膜电位越负，说明pm中的h+泵活性越高。
对perem6.5-转基因拟南芥中分离的pm囊泡进行了pm h+-atpase活性的体外测定。与野生型相比，转基因植物通常表现出更高的atp水解活性（2.1倍；图2c）。因此，perem6.5上调了转基因株系中pm h+-atpase的活性。这一发现与转基因拟南芥根系中h+转运活性增加的体内协调一致（图2a）。综上所述，perem6.5可以提高转基因拟南芥中pm h+-atpase的活性。
图2
其他实验结果
无论nacl浓度如何，胡杨perem6.5在愈伤组织、根和地上部分均对nacl胁迫有响应。
从胡杨叶中克隆了perem6.5的cdna全长1130bp。perem6.5氨基酸序列与populus trichocarpa（ptrem）的相似性高。结构分析预测perem6.5蛋白质是典型的remorin-c结构域。
共聚焦激光扫描显微镜结果表明，perem定位于pm和细胞质。此外，perem6.5与pm标记fm4-64部分共定位，表明perem6.5是与pm相关的蛋白质。
perem6.5与perin4相互作用，提高胡杨pm h+-atpase的酶活性。
半定量逆转录pcr和rt-qpcr显示，oe2、oe15和oe21表达的perem6.5转录水平高于其他株系。
perem6.5过表达提高了拟南芥的耐盐性。
盐处理（12h）显著增加了所有试验株系的根细胞内na+浓度。然而，转基因株系中的na+特异性荧光低于野生型。与盐渍化根相比，在对照条件下荧光强度几乎无法检测。
结论
基于我们的研究结果，我们得出结论：perem6.5介导了胡杨的h+泵活性。盐处理诱导了胡杨中rem6.5的表达，编码蛋白与perin4相互作用，稳定了h+-atpase复合物，从而提高了pm h+-atpase的活性。因此，perem6.5-perin4-蛋白复合物激活的h+-泵通过ca2+-sos途径促进na+/h+反转运。此外，活化的pm h+-atpase保留较少的去极化pm，限制k+通过da-korc和da-nscc外排。结果表明，盐碱环境下胡杨属植物保持了k+/na+的动态平衡。
离子流实验使用的测试液
0.5 mm kcl, 0.1 mm cacl2, 0.1 mm mgcl2, 0.1 mm nacl, 2.5% sucrose, ph 5.8
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主题：rem6.5 激活质膜质子泵促植物耐盐
期刊：tree physiology
影响因子：3.477
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作者：北京林业大学陈少良、张会龙
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na+，h+，k+
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remorins（rem）在植物适应不利环境的能力中起着重要作用。perem6.5是胡杨，耐盐杨树中rem家族的一种蛋白质，是由愈伤组织，根和叶中的nacl胁迫诱导的。我们从胡杨假单胞菌中克隆了全长perem6.5，并将其转化为大肠杆菌和拟南芥。perem6.5重组蛋白显着提高了胡杨质膜（pm）囊泡中的h atpase水解活性和h+转运活性。酵母杂交分析表明，胡杨rem6.5与rpm1相互作用蛋白4（perin4）相互作用。peri n4重组蛋白增强了perem6.5诱导的pm h+ -atpase活性的增加，在拟南芥中perem6.5的正向表达在存活率，根生长，电解质渗漏和丙二醛含量方面显着提高了转基因植物的耐盐性。过表达perem6.5的拟南芥植物在体内和体外试验中均保持较高的pm h+ -atpase活性。由于h+ -atpases促进了na的挤出，perem6.5转基因植物的na积累减少，而且h+泵引起了血浆膜的每极化，降低了盐碱化根系pm中去极化激活通道介导的k+损失，因此，我们得出以下结论：帽子perem6.5调节了pm中的h+ -atpase活性，从而增强了植物在盐度下保持离子稳态的能力。
离子/分子流实验处理方法
（1）125 mm nacl处理12小时
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离子/分子流实验结果
使用nmt技术，在低na+测试液中记录了来自对照和盐处理植物根部的na+外排。nacl处理（12 h）导致所有测试株系的na+外排显著增加（图1a）。转基因植物在nacl处理后表现出比wt植物更高的na+外排（图1a）。在所有测试株系中，nacl均增加了k+的外排，但wt中的k+损失高于转基因植物（图1b）。
图1
在nacl处理下，h+由内流转为外排，转基因植物中的h+外排显着高于野生型植物（图2a）。但是，盐诱导的h+外排被质膜（pm）h+-atpase的特异性抑制剂钒酸钠消除（图2a）。该结果表明盐诱导的h+外排是由h+泵活性增加引起的。h+外排在转基因植物中更为明显的事实表明，转基因植物在nacl胁迫下仍具有较高的h+泵活性。
perem6.5-转基因植物的根在盐胁迫下表现出比野生型植物的根更高的pm超极化（-63±2 mv），尽管在无对照植物中膜电位相似（-82±3 mv；图2b）。膜电位越负，说明pm中的h+泵活性越高。
对perem6.5-转基因拟南芥中分离的pm囊泡进行了pm h+-atpase活性的体外测定。与野生型相比，转基因植物通常表现出更高的atp水解活性（2.1倍；图2c）。因此，perem6.5上调了转基因株系中pm h+-atpase的活性。这一发现与转基因拟南芥根系中h+转运活性增加的体内协调一致（图2a）。综上所述，perem6.5可以提高转基因拟南芥中pm h+-atpase的活性。
图2
其他实验结果
无论nacl浓度如何，胡杨perem6.5在愈伤组织、根和地上部分均对nacl胁迫有响应。
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perem6.5与perin4相互作用，提高胡杨pm h+-atpase的酶活性。
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perem6.5过表达提高了拟南芥的耐盐性。
盐处理（12h）显著增加了所有试验株系的根细胞内na+浓度。然而，转基因株系中的na+特异性荧光低于野生型。与盐渍化根相比，在对照条件下荧光强度几乎无法检测。
结论
基于我们的研究结果，我们得出结论：perem6.5介导了胡杨的h+泵活性。盐处理诱导了胡杨中rem6.5的表达，编码蛋白与perin4相互作用，稳定了h+-atpase复合物，从而提高了pm h+-atpase的活性。因此，perem6.5-perin4-蛋白复合物激活的h+-泵通过ca2+-sos途径促进na+/h+反转运。此外，活化的pm h+-atpase保留较少的去极化pm，限制k+通过da-korc和da-nscc外排。结果表明，盐碱环境下胡杨属植物保持了k+/na+的动态平衡。
离子流实验使用的测试液
0.5 mm kcl, 0.1 mm cacl2, 0.1 mm mgcl2, 0.1 mm nacl, 2.5% sucrose, ph 5.8
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