5. Aquaporins and plant nutrient acquisition
5.1. Mineral nutrient uptake
Boron is an essential element for plant growth,which, however, can
be toxic when present at high concentrations. A role of aquaporins in
boric acid transport was first proposed by Dordas et al. [77]. These
authors showed that plasma membrane vesicles purified from squash
roots had boric acid permeability, which was 6-fold higher than that
of microsomal vesicles, and was partly inhibited by HgCl2. AtNIP5;1
represents the first aquaporin shown to play a significant contribution
to boron uptake in plants. Its gene is strikingly induced in response to
boron deficiency and boric acid transport activity of the protein was
demonstrated after oocyte expression or using nip5;1 knock-out plants
[11]. Later on, AtNIP6;1 and AtNIP7;1,which are selectively expressed in
leaf nodes and floral anthers, respectively [78,79], were also identified
as boric acid channels. Takano et al. [79] proposed a cooperative boron
transport mechanism whereby AtNIP5;1 absorbs boric acid [B(OH)3]
from the soil, whereas AtBOR1 serves a secondary active efflux
transporter of borate [B(OH)4
−] [80], to load boron into the xylem. In
accordance with this model, Arabidopsis plants were conferred with
enhanced tolerance to low boron concentrations by functional
activation of both AtNIP5;1 and AtBOR1. Conversely, tolerance of a
barley cultivar to high boron toxicity was associated to low expression
of a NIP homolog [81].
Silicon is another major mineral component for certain plants
including cereals (it can account for 10% of shoot dry weight in rice),
where it enhances resistance to abiotic and biotic stresses [82,83]. A
forward genetic approach in rice identified Lsi1 (OsNIP2;1) as the first
silicon transport protein of plants [10]. OsNIP2;1 and its maize homolog
(ZmNIP2;1) are both localized on the distal sides of exodermal and
endodermal root cells. OsNIP2;1 functions as an influx channel for
silicic acid and works in concert with the efflux transporter Lsi2, to
facilitate silicon uptake from the soil into the root stele and vascular
tissues [10,84]. Another silicic acid-transporting NIP homolog (Lsi6 or
OsNIP2;2) exhibits a polar localization in xylem transfer cells of rice
nodes and may play a role in xylem unloading of silicon to enhance
transfer into panicles [85]. In Arabidopsis, silicon also plays a role in
resistance to fungal pathogen [86]. However, phylogenetic or structural
analyses did not reveal any clear functional homologs of cereal silicic
acid channels (OsNIP2;1, ZmNIP2;1, ZmNIP2;2) among Arabidopsis
NIPs [35,87]. Thus, it will be interesting to investigate whether NIPs
can similarly function as silicic acid transporters in dicot plants.
5. Aquaporins และโรงงานซื้อธาตุอาหาร5.1 การดูดซับธาตุอาหารที่แร่โบรอนเป็นองค์ประกอบสำคัญสำหรับพืชเจริญเติบโต ซึ่ง อย่างไรก็ตาม สามารถมีพิษเมื่ออยู่ในความเข้มข้นสูง บทบาทของ aquaporins ในการขนส่งกรด boric แรกถูกนำเสนอโดย Dordas et al. [77] เหล่านี้ผู้เขียนพบว่า อสุจิพลาสมาเมมเบรนบริสุทธิ์จากสควอชรากมีกรด boric permeability ที่ 6-fold สูงกว่าที่ของอสุจิ microsomal และบางส่วนถูกห้าม โดย HgCl2. AtNIP5; 1แสดงถึงอาควอพอรินแรกที่แสดงการเล่นเป็นส่วนสำคัญการดูดธาตุอาหารโบรอนในพืช ยีนของกว่าได้ทำให้เกิดการโบรอนขาดและกรด boric ขนส่งกิจกรรมของโปรตีนได้สาธิต oocyte นิพจน์หรือใช้ nip5; 1 เคาะออกพืช[11] Later บน AtNIP6; 1 และ AtNIP7; 1 ที่เลือกจะแสดงในใบโหนดและเหมือนดอกไม้ ตามลำดับ [78,79], ยังระบุเป็นกรด boric ช่อง โบรอนสหกรณ์เสนอ Takano et al. [79]ขนส่งระบบโดย AtNIP5; 1 ดูดซับกรด boric [B (OH) 3]จากดิน ในขณะที่ AtBOR1 บริการ efflux เป็นงานรองขนส่งของ borate [B (OH) 4−] [80], โหลดโบรอนใน xylem ในสามัคคีกับรุ่นนี้ พืช Arabidopsis ได้ปรึกษากับค่าเผื่อเพิ่มความเข้มข้นต่ำไส้กลวงโดยการทำงานเปิดใช้งานของทั้งสอง AtNIP5; 1 และ AtBOR1 ในทางกลับกัน การยอมรับของการข้าวบาร์เลย์ cultivar ให้ความเป็นพิษของโบรอนสูงถูกเชื่อมโยงกับนิพจน์ที่ต่ำof a NIP homolog [81].Silicon is another major mineral component for certain plantsincluding cereals (it can account for 10% of shoot dry weight in rice),where it enhances resistance to abiotic and biotic stresses [82,83]. Aforward genetic approach in rice identified Lsi1 (OsNIP2;1) as the firstsilicon transport protein of plants [10]. OsNIP2;1 and its maize homolog(ZmNIP2;1) are both localized on the distal sides of exodermal andendodermal root cells. OsNIP2;1 functions as an influx channel forsilicic acid and works in concert with the efflux transporter Lsi2, tofacilitate silicon uptake from the soil into the root stele and vasculartissues [10,84]. Another silicic acid-transporting NIP homolog (Lsi6 orOsNIP2;2) exhibits a polar localization in xylem transfer cells of ricenodes and may play a role in xylem unloading of silicon to enhancetransfer into panicles [85]. In Arabidopsis, silicon also plays a role inresistance to fungal pathogen [86]. However, phylogenetic or structuralanalyses did not reveal any clear functional homologs of cereal silicicacid channels (OsNIP2;1, ZmNIP2;1, ZmNIP2;2) among ArabidopsisNIPs [35,87]. Thus, it will be interesting to investigate whether NIPscan similarly function as silicic acid transporters in dicot plants.
การแปล กรุณารอสักครู่..

5. สารอาหาร aquaporins และการเข้าซื้อกิจการโรงงาน
5.1 การดูดซึมสารอาหารแร่ธาตุโบรอนเป็นองค์ประกอบสำคัญสำหรับการเจริญเติบโตของพืชซึ่งแต่สามารถเป็นพิษเมื่ออยู่ในที่มีความเข้มข้นสูง บทบาทของ aquaporins ในการขนส่งกรดบอริกถูกเสนอครั้งแรกโดยDordas et al, [77] เหล่านี้ผู้เขียนแสดงให้เห็นว่าถุงเยื่อหุ้มบริสุทธิ์จากสควอชรากมีการซึมผ่านของกรดบอริกซึ่งเป็น6 เท่าสูงกว่าถุงไมโครและถูกยับยั้งบางส่วนโดยHgCl2 AtNIP5 1 แสดงให้เห็นถึง aquaporin แรกที่แสดงให้เห็นในการเล่นมีส่วนร่วมสำคัญในการดูดซึมโบรอนในพืช ยีนของมันจะถูกเหนี่ยวนำให้เกิดยอดเยี่ยมในการตอบสนองโบรอนขาดบอริกและกิจกรรมการขนส่งกรดของโปรตีนที่ถูกแสดงให้เห็นถึงการแสดงออกหลังจากไข่หรือใช้nip5 1 พืชเคาะออก[11] ต่อมาเมื่อ AtNIP6 1 และ AtNIP7 1 ซึ่งจะแสดงการคัดเลือกในโหนดใบและอับเรณูดอกไม้ตามลำดับ[78,79] ถูกระบุยังเป็นช่องทางกรดบอริก Takano et al, [79] เสนอโบรอนสหกรณ์กลไกการขนส่งโดยAtNIP5 1 ดูดซับกรดบอริก [B (OH) 3] จากดินในขณะที่ AtBOR1 ให้บริการอาหารไหลใช้งานรองผู้ขนส่งของborate [B (OH) 4 -] [80] เพื่อ โบรอนโหลดเข้าไปในท่อน้ำ ในการให้สอดคล้องกับรูปแบบนี้พืช Arabidopsis ถูกปรึกษากับความอดทนเพิ่มความเข้มข้นโบรอนในระดับต่ำโดยการทำงานที่เปิดใช้งานของAtNIP5 ทั้ง 1 และ AtBOR1 ตรงกันข้ามความอดทนของพันธุ์ข้าวบาร์เลย์เป็นพิษโบรอนสูงที่เกี่ยวข้องกับการแสดงออกต่ำของNIP homolog [81]. ซิลิกอนเป็นอีกหนึ่งองค์ประกอบของแร่ธาตุที่สำคัญสำหรับพืชบางชนิดรวมทั้งธัญพืช (มันสามารถบัญชีสำหรับ 10% ของการถ่ายน้ำหนักแห้งของข้าว) ที่จะช่วยเพิ่มความต้านทานต่อความเครียด abiotic และสิ่งมีชีวิต [82,83] วิธีทางพันธุกรรมไปข้างหน้าในข้าวระบุ Lsi1 (OsNIP2 1) เป็นครั้งแรกที่ซิลิกอนโปรตีนขนส่งของพืช[10] OsNIP2 1 และ homolog ของข้าวโพด(ZmNIP2 1) ได้รับการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นทั้งในด้านปลายของ exodermal และendodermal เซลล์ราก OsNIP2 1 ทำหน้าที่เป็นช่องทางไหลบ่าเข้ามาสำหรับกรดsilicic และทำงานในคอนเสิร์ตกับไหลขนส่ง Lsi2 เพื่ออำนวยความสะดวกในการดูดซึมซิลิกอนจากดินเข้าไปในstele รากและหลอดเลือดเนื้อเยื่อ[10,84] อีก silicic-ขนส่งกรด NIP homolog (Lsi6 หรือOsNIP2 2) การจัดแสดงนิทรรศการการแปลขั้วโลกในการถ่ายโอนเซลล์ท่อน้ำข้าวโหนดและอาจมีบทบาทสำคัญในการขนถ่ายท่อน้ำซิลิกอนเพื่อเพิ่มการถ่ายโอนเข้าไปในช่อดอก[85] ใน Arabidopsis ซิลิคอนยังมีบทบาทในความต้านทานต่อเชื้อโรคเชื้อรา[86] อย่างไรก็ตามสายวิวัฒนาการหรือโครงสร้างการวิเคราะห์ไม่ได้เปิดเผย homologs ทำงานใด ๆ ที่ชัดเจนของธัญพืช silicic ช่องกรด (OsNIP2; 1, ZmNIP2; 1, ZmNIP2 2) หมู่ Arabidopsis NIPS [35,87] ดังนั้นมันจะน่าสนใจที่จะตรวจสอบว่า NIPS ในทำนองเดียวกันสามารถทำงานเป็นกรด silicic ขนส่งในพืช dicot
การแปล กรุณารอสักครู่..
