微动脉平滑肌细胞K+通道的研究进展

K+通道维持着血管平滑肌细胞的静息膜电位.目前发现血管微动脉平滑肌细胞上主要表达内向整流型K+通道、ATP敏感型K+通道、电压依赖型K+通道和大电导钙激活型K+通道等四种K+通道.本文对微动脉平滑肌细胞K+通道最新进展做一综述.     

NaHCO3胁迫下3种灌木Na+、K+、Ca2+的吸收及转运

通过盆栽试验,采用原子吸收分光光度法和非损伤微测技术,研究了NaHCO₃胁迫(300 mmol·L^-1)对大洋洲滨藜、四翅滨藜和宁夏枸杞3种灌木离子吸收及运转的影响.结果表明: 随着NaHCO₃浓度升高,两种滨藜和宁夏枸杞叶片中Na⁺含量升高,300 mmol·L^-1NaHCO₃胁迫下,宁夏枸杞叶肉细胞Na⁺的外排增加,两种滨藜净Na⁺外排降低;随着胁迫时间的延长,大洋洲滨藜和宁夏枸杞叶片的K⁺含量下降,Na⁺/K⁺升高,四翅滨藜叶片K⁺含量升高,Na⁺/K⁺降低;随着浓度的升高,宁夏枸杞叶片积累Ca²⁺减少,Na⁺/Ca²⁺高于对照,叶肉细胞Ca²⁺外排;两种滨藜叶Ca²⁺含量总体呈升高趋势,叶肉细胞Ca²⁺表现为内流.在NaHCO₃胁迫下,3种灌木通过不同的策略来消除Na⁺毒害.宁夏枸杞叶片Na⁺的积累抑制了对Ca²⁺的吸收;两种滨藜Ca²⁺的内流促使细胞质中游离Ca²⁺增加,增加的细胞质\[Ca²⁺\]cyt防治质膜H⁺ ATPase去极化,限制K⁺的外排,从而维持细胞内Na⁺/K⁺的平衡,其中四翅滨藜调控Na⁺/K⁺平衡的能力较强.     

不同耐盐性小麦根Na~+和K~+的吸收特性

以耐盐小麦品种‘德抗961’和盐敏感小麦品种‘鲁麦15’为材料,研究小麦根Na+、K+吸收特性及其与耐盐性关系。结果表明,2个小麦品种根K+吸收动力学曲线均符合Michaelis-Menten方程,即V=Vmax×[S]/([S]+Km)+k×[S]。低浓度(低于25mmol·L-1)NaCl处理对根高亲和K+吸收系统转运K+具有促进作用,对耐盐品种‘德抗961’的促进作用更大。小麦根高亲和K+吸收系统是通过K+/H+同向转运,而不是K+/Na+同向转运。NaCl处理对根低亲和K+吸收系统有抑制作用,对盐敏感品种‘鲁麦15’的抑制作用更大。NaCl处理导致2个小麦品种根和叶片中的K+含量显著下降,Na+含量显著升高,但‘德抗961’根和叶片中的K+含量均显著高于‘鲁麦15’,‘德抗961’根中Na+含量显著高于‘鲁麦15’,而其叶片中Na+含量显著低于‘鲁麦15’,从而保证NaCl胁迫下其叶片较高的K+/Na+比。非选择性阳离子通道是小麦根Na+吸收的主要途径,K+通道是Na+吸收的一条重要途径。这些结果表明小麦部分通过调节根系K+吸收系统而维持叶片较高的K+/Na+比,从而提高其耐盐性。     

普通烟草K^＋通道基因NKT4的克隆、序列和表达分析

通过比对拟南芥、胡萝卜、番茄和马铃薯的K+通道氨基酸序列得到了保守序列,设计1对简并引物,利用RT-PCR获得3条490bp的普通烟草K+通道基因中间片段.以其中一条中间片段设计特异性引物,应用RACE方法得到5′末端和3′末端cDNA序列.通过拼接并结合全长克隆及测序验证,获得一个未报道的普通烟草K+通道基因,并将其命名为NKT4(GenBank登录号为FJ233071).NKT4的cDNA全长为2937bp,其中5′非编码区45bp、编码区2679bp、3′非编码区213bp;编码区编码892个AA.构建了一个烟草、拟南芥及相关植物K+通道蛋白的系统进化树.基因表达分析表明,NKT4主要在烟草主根和侧根中表达,在烟草叶中也有少量表达.     

拟南芥钾离子吸收、转运及低钾胁迫的分子机理研究进展

钾(K)作为植物所需的3种大量元素之一,参与体内诸多的生理和生化过程,对于植物的生长和发育极其重要。目前,国内外学者对植物吸收、运输和利用K⁺的研究已有一定深度,尤其以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana(L.) Heynh.)为研究对象。其中,与K⁺吸收、转运相关的离子通道和转运蛋白一直都是研究热点。本文综合近年来国内外相关研究进展,主要阐述K⁺通道和转运蛋白,K⁺的吸收和运输,类钙调磷酸酶(Calcineurin B-Like, CBL)-CBL相互作用蛋白激酶(CBL-Interacting protein kinase, CIPK)信号途径,参与该信号转导的一些小信号分子,对K⁺研究方面存在的问题进行了总结,并对未来的研究方向进行了展望。     

盐胁迫下棉花幼苗叶片K+、Na+含量与光合参数的关系

为了解盐分胁迫下棉花叶片的K+、Na+含量与光合参数(净光合速率、最大羧化速率、最大电子传递速率、叶肉导度)之间的关系,设置4个盐分水平(50、100、150和200 mmol.L-1)和对照处理,测定叶片的K+、Na+含量及光合参数.结果表明:棉花幼苗叶片的Na+含量与盐分水平呈显著正相关,决定系数R2为0.958,...     

K+营养对NaCl胁迫下盐地碱蓬生长及叶片液泡膜V-H+-ATPase和V-H+-PPase活性的影响

对溶液培养的盐地碱蓬(Suaeda salsa L.)幼苗进行不同浓度NaCl胁迫并改变培养液中K+浓度,以了解K+营养对NaCl胁迫下盐地碱蓬幼苗生长及叶片液泡膜V-H+-ATPase、V-H+-PPase活性的影响.提高培养液K+浓度可明显增加盐胁迫下碱蓬植株的鲜重、干重,促进盐地碱蓬叶片及根部组织K+积累.盐地碱蓬叶片液泡膜V-H+-ATPase至少由A、B、C、D、E及c亚基组成,其表达量在缺K+处理(12 μmol/L K+)下随盐胁迫浓度的增加而减小,而在正常K+(6 mmol/L)培养下则随盐胁迫浓度的增加而增加;盐地碱蓬叶片液泡膜V-H+-PPase分子量为72 kD,在缺K+和正常K+供应情况下,V-H+-PPase均有较高表达.V-H+-ATPase及V-H+-PPase活性变化与其亚基表达量变化基本成正相关.结果表明: K+对盐生植物碱蓬的耐盐性有重要作用,盐胁迫下,K+可能参与了V-H+-ATPase和V-H+-PPase活性调控.     

Plant and yeast NHX antiporters: roles in membrane trafficking

The plant NHX gene family encodes Na + /H + antiporters which are crucial for salt tolerance, potassium homeostasis and cellular pH regulation. Understanding the role of NHX antiporters in membrane trafficking is becoming an increasingly interesting subject of study. Membrane trafficking is a central cellular process during which proteins, lipids and polysaccharides are continuously exchanged among membrane compartments. Yeast ScNhx1p, a prevacuole/ vacuolar Na + /H + antiporter, plays an important role in regulating pH to control trafficking out of the endosome. Evidence begins to accumulate that plant NHX antiporters might function in regulating membrane trafficking in plants.     

K~(+)、Cr~(6+)对网纹藤壶幼虫发育和存活的影响

以华南沿海污损生物群落优势种网纹藤壶(Balanus reticulatus)的幼虫为研究对象,探讨钾、铬2种金属离子对其幼虫存活及发育的影响。实验所用金属离子溶液是将K+和Cr6+母液添加到过滤消毒海水中配制。将活泼健壮的网纹藤壶无节幼虫置于上述溶液中,以亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)为饵料于30℃左右的黑暗环境中培养5d,镜检观察记录幼虫发育状况并进行统计分析。结果表明,K+对网纹藤壶幼虫发育和存活的影响均不明显;而Cr6+对幼虫发育具有一定的毒杀和抑制作用,不仅幼虫存活率低于对照组,而且金星幼虫所占百分率也低于对照组。     

植物叶钾离子（K+）渗出量变化规律及其在大气质量评价中应用

本文以7个阔叶树种为材料,经SO2熏气证实：植物叶K+渗出量与培养液K+浓度和叶片K+含量无关,依光强和植物种类而异,气孔开度大、叶片含硫量高者K+渗出量也多,具有很强的相关性。基于上述规律,提出按刺槐叶K+渗出量的阈值法和统计法(X±S)划分四个污染等级,用来评价沈阳市的污染状况,与理化监测相比基本一致。据大气SO2浓度(ŷ)与K+渗出量(x)之间建立的相关方程：ŷ=0.0111x-0.0259(r=0.879,P<0.01)计算1982和1983年度大气SO2浓度,并按95%置信度绘制预测图,经精度分析,较理化监测更为稳定可靠。     

NaCl处理对盐地碱蓬开花及Na~+、K~+含量的影响

为探讨盐地碱蓬(Suaeda salsa)开花与盐的关系,研究了1(对照)、200和400 mmol·L-1 NaCl处理对盐地碱蓬不同分枝和单株开花数目、叶片和茎及花器官中的Na+、K+含量及Na+/K+比的影响。结果表明:与对照相比,200 mmol·L-1 NaCl处理下盐地碱蓬分枝及单株开花数目增加最显著,单株开花数目增加了69.90%,花器官中的Na+含量、Na+/K+比分别增加了1.41倍和1.77倍,而一级叶片的Na+含量、Na+/K+比分别增加了3.96倍和4.96倍,茎中Na+含量、Na+/K+比分别增加了7.00倍和12.39倍。400 mmol·L-1 NaCl处理下,单株开花数目增加了19.00%,花器官中的Na+含量、Na+/K+比分别增加了2.09倍和3.21倍,而一级叶片的Na+含量、Na+/K+比分别增加了4.28倍和6.50倍,茎中Na+含量、Na+/K+比分别增加了7.65和15.40倍。这些结果表明,NaCl处理下真盐生植物盐地碱蓬可能通过把Na+区域化到茎叶而动员其中的K+到花器官中维持花器官中合适的Na+/K+比而促进开花。     

盐胁迫下氯丙嗪和LaCl3对稻苗K+、Na+、Cl-吸收转运的影响

研究了氯丙嗪(CPZ)和LaCl3预处理阻碍Ca2+     

拟南芥根皮层细胞质膜内向K+通道电生理特性分析

利用膜片钳技术对模式植物拟南芥根皮层细胞原生质体的内向跨膜钾电流进行了全细胞记录,并对内向K+通道的特性进行了分析.结果表明,拟南芥根细胞质膜上的内向K+通道由超极化膜电位所激活;该通道具有较高的K+/Na+选择性,可被TEA+和Ba2+等K+通道阻断剂所抑制,而且对胞内自由Ca2+浓度变化不敏感.这为进一步利用模式植物拟南芥进行植物K+吸收机制以及植物抗盐机制的研究奠定了基础.     

大鼠背根节神经元后超极化中Ca2+激活 K+电流的蜂毒明肽敏感成分ⅠAHP

为了明确大鼠背根节(DRG)神经元中存在慢的Ca2+激活K+电流成分,本实验在新鲜分散的DRG神经元胞体上,采用全细胞电压箝技术,给予DRG神经元一定强度的去极化刺激,记录刺激结束后30 ms时的尾电流幅度.结果发现:(1)随着去极化时间从1 ms延长至180 ms时,尾电流幅度由9.3±2.8 pA逐渐增大至64.1±3.4 pA(P＜0.001);(2)当去极化结束后的复极化电位降低时,尾电流幅度先逐渐下降到零,然后改变方向,逆转电位约为-63 mV;(3)细胞外施加500μmol/L Cd2+或细胞内液中施加11 mmol/L EGYA时尾电流明显减小甚至完全消失;(4)尾电流中慢成分的幅度在细胞外给与200 nmol/L蜂毒明肽后,减小了约26.32±3.9%(P＜0.01);(5)细胞外施加10 mmol/L TEA,可明显降低尾电流中的快成分.结果提示,在DRG神经元后超极化中存在Ca2+激活K+电流的蜂毒明肽敏感成分--ⅠAiHP.     

盐碱胁迫下西伯利亚蓼体内无机离子的变化

研究了碳酸氢钠溶液处理后西伯利亚蓼营养器官内部无机离子含量的变化。实验结果表明碳酸氢钠溶液处理前西伯利亚蓼茎部认为是“K+库”;碳酸氢钠溶液处理过程中“K+库”转变成为“Na+库”,以维持叶部的正常生理功能,并且“Na+库”具有一定的限度;碳酸氢钠溶液处理后,西伯利亚蓼不同部位对外界盐碱胁迫的反应存在多样性。植株在“Na+库”达到限度之前进行旺盛的光合作用,在有限的时间内向地下组织输送更多的有机养分,用以繁殖后代。     

植物Shaker K+通道的研究进展

钾离子通道是植物钾离子吸收的重要途径之一。Shaker K+家族通道是K+通道中最早发现、且研究最深入的K+通道家族。近年来,已从多种植物或同种植物的不同组织器官中分离得到多个Shaker K+钾离子通道基因,如AKT1,AtKC1,QsAKT1,GORK,AKT2等。从结构、表达部位、生理功能和调控等方面介绍了植物Shaker K+通道的研究进展。     

华西雨屏区麻栎-喜树人工混交林林冠对降雨中钾和钠离子再分配的影响

2016年12月—2017年11月研究了都江堰灵岩山麻栎-喜树人工混交林林冠对不同物候期(无叶期、展叶期、盛叶期和落叶期)雨水中K⁺和Na⁺的再分配作用.结果表明: 大气降雨中K⁺和Na⁺浓度分别为1.87和1.46 mg·L^-1,穿透雨中分别为5.78和1.39 mg·L^-1,雨水中的K⁺浓度在展叶期最高,盛叶期最低,Na⁺在无叶期和展叶期较高,盛叶期和落叶期较低;大气降雨中K⁺和Na⁺的输入量分别为25.47和21.60 kg·hm^-2·a^-1;降雨对林冠中K⁺的淋溶量为13.64 kg·hm^-2·a^-1,无叶期、展叶期、盛叶期和落叶期的淋溶量分别为1.67、6.23、2.28和3.46 kg·hm^-2,在展叶期淋溶量最大;林冠对Na⁺的截留量为11.26 kg·hm^-2·a^-1,无叶期、展叶期、盛叶期和落叶期的截留率分别为32.6%、18.0%、44.9%和31.5%,盛叶期时截留量最大.可见,麻栎-喜树人工混交林林冠对大气降雨中K⁺和Na⁺的再分配作用随物候期而变化,这为深入了解华西雨屏区森林生态系统的K⁺和Na⁺循环提供了基础数据.     

家蝇卵巢摄取卵黄蛋白的机理

在家蝇Musca domestica viaina 的卵黄发生过程中,卵母细胞摄取卵黄原蛋白与滤泡开放是相关的。观察不同发育时期的家蝇滤泡结果表明,在摄取活动最旺盛的时期也就是卵黄发生的顶盛时期,其滤泡开放程度最大,而在卵黄发生前期和后期基本上没有摄取活动,此时的滤泡上皮细胞间不开放。卵巢体外培养的激素处理表明,JH可以促进滤泡开放。家蝇卵巢微粒体制备物的Na⁺-K⁺ATP酶活力在卵巢发育过程中存在着动态变化。羽化后24小时时有一定的酶活性,随着卵黄发生的进行,酶活力逐渐增加,到羽化48小时时酶活力最高,然后又开始下降,到羽化72小时时已经很小。羽化32小时的家蝇点滴或注躬 JH之后,测得的卵巢微粒体制备物的Na⁺-K⁺ATP酶活力比正常羽化36小时的高,羽化44小时的家蝇点滴和注射JH之后,测得酶活力比正常羽化48小时的低。羽化36小时和48小时的家蝇卵巢微粒体制备物与JH共同作用后,其Na⁺-K⁺ATP酶的活力分别增加2.95倍和3.50倍,羽化48小时的家蝇卵巢在含有JH的培养液中培养启,其匀浆液的酶活性为对照组的1.26倍。 由此我们可以推测在家蝇的卵黄发生过程中,JH通过促进滤泡开放和增加卵巢微粒体制备物Na⁺-K⁺ATP酶的活力,从而调控卵母细胞对卵黄蛋白的摄取。     

Na+,K+-ATPase亚单位表达的研究进展

以往研究已发现Na+,K+-ATPase含有α、β和γ亚单位.为了对三种亚单位有一个较为全面的认识,现对亚单位的基本结构、研究简况、生理及病理功能、表达调节等基本情况作一综述.     

纳米TiO2、ZnO、SiO2对剑尾鱼肝组织中Na+/K+-ATP酶活性的影响

采用浸浴法研究了氧化纳米颗粒TiO2、ZnO、SiO2对剑尾鱼(Xiphophorus helleri)肝中Na+/K+-ATP酶活性的影响。结果表明:纳米TiO2处理组,高浓度(5 mg/L、10 mg/L)组表现为抑制作用,其中5 mg/L处理组Na+/K+-ATP酶的活性与对照组无显著差异(p>0.05),10 mg/L处理组中Na+/K+-ATP酶的活性显著低于对照组中酶的活性(p<0.05)。低浓度组(0.1 mg/L、1 mg/L)则表现为先诱导后抑制,除0.1 mg/L组在暴露1 d后与对照组有显著差异外(p<0.05),其余组与对照组均无显著差异(p>0.05)。纳米ZnO、SiO2处理组(0.1 mg/L、10 mg/L)在暴露1 d后,肝中Na+/K+-ATP酶的活性均比对照组高,随着暴露时间增加至20 d,Na+/K+-ATP酶活性下降,且显著低于对照组(p<0.05)。3种纳米颗粒的浓度为0.1 mg/L时,对暴露后1 d剑尾鱼肝中的Na+/K+-ATP酶活性的影响均为诱导作用,诱导大小顺序为ZnO>TiO2>SiO2;随着暴露时间的增加至10 d,纳米TiO2、ZnO、SiO2处理组对Na+/K+-ATP酶活性均表现出抑制作用。