胞外ATP、H2O2、Ca2+与NO调控木榄根系离子平衡机理研究

运用非损伤微测技术(NMT),研究了短期盐胁迫下胞外ATP(eATP)、H2O2、Ca2+与NO对非泌盐红树木榄根系K+/Na+平衡的调控作用。NaCl(100mmol/L,24h)与等渗甘露醇处理的实验表明,木榄根尖对盐胁迫的响应具有高度的离子特异性。盐胁迫增强了木榄根尖的Na+外流,但Na+外流被Na+/H+逆向转运蛋白抑制剂Amiloride和质膜H+-ATPase抑制剂Vanadate抑制,表明Na+外流源于根尖表皮细胞质膜Na+/H+逆向转运系统驱动的Na+外排。短期盐胁迫处理能诱导木榄根尖K+外流,但被氯化四乙胺(TEA,外向K+通道抑制剂)明显抑制,证明K+外流是由激活的去极化外向型离子通道KORCs介导。胞外ATP(300μmol/L)、H2O2(10mmol/L)、Ca2+(10mmol/L)与SNP(NO供体,100μmol/L)均能增加短期盐胁迫下的Na+外流,同时抑制K+外流。其中,促进Na+外流效果较强的是H2O2和Ca2+,而Ca2+和NO抑制K+外流的效果突出。这些实验结果表明,胞外ATP、H2O2、Ca2+与NO这4种盐胁迫信使是通过上调木榄根系细胞质膜Na+/H+逆向转运体系(Na+/H+逆向转运体和H+泵)活性,在促进Na+和H+逆向跨膜转运的同时,抑制去极化激活的K+离子通道来减少盐诱导的K+外流。