重金屬研究NMT標準化方案
重金屬研究NMT標準化方案
一、視頻資源
二、參考文獻
C2019-023，熊杰，浙江理工大學，Rice，水稻，根（距離根尖200μm，500μm），O2、Cd2+
Aeration Increases Cadmium (Cd) Retention by Enhancing Iron Plaque Formation and Regulating Pectin Synthesis in the Roots of Rice (Oryza sativa) Seedlings
C2019-024，柴團耀，中國科學院大學生命科學學院，BMC Plant Biol ，酵母菌、大腸桿菌，酵母細胞，大腸桿菌細胞，Cd2+
C2019-032，張振華，湖南農(nóng)業(yè)大學，plant sci，Cd2+、NO3-
C2018-030，廉菲，江南大學，Sci Total Environ，水稻，根冠、伸長區(qū)、根毛區(qū)，Cd2+
C2018-047，周功克，中科院青島生物能源與過程研究所，Chemosphere，浮萍，根（根尖、距離根尖400μm，1000μm）
葉（頂點、節(jié)點、頂點與節(jié)點中間的位置），Cd2+
C2018-052，李銀心，中科院植物研究所，Plant Biotechnol J，甜高粱，根部（距離根尖300μm），Cd2+
C2018-059，李廷強，浙江大學，Plant Cell Environ，東南景天，根部距離根尖2.5mm至3mm，Cd2+
C2019-001，潘科，深圳大學，Chemosphere，硅藻，藻細胞，Cd2+
C2019-013，張偉、高建偉，山東大學、山東省農(nóng)科院，Plant Physiology，擬南芥，根（距離根尖400μm），Cd2+
C2019-034，王果，福建農(nóng)林大學，Chemosphere，Cd2+
Chlorine weaken the immobilization of Cd in soil-rice systems by biochar
C2017-034，李芳柏，廣東省科學院生態(tài)環(huán)境研究所，Environmental Pollution，懸浮細胞，Cd2+
Silica nanoparticles alleviate cadmium toxicity in rice cells: Mechanisms and size effects
C2015-003，王荔軍，華中農(nóng)業(yè)大學，New Phytologist，懸浮細胞，Cd2+
A hemicellulose-bound form of silicon inhibits cadmium ion uptake in rice (Oryza sativa) cells
C2015-001，羅志斌，西北農(nóng)林科技大學，New Phytologist，根，Ca2+/Cd2+/H+
C2013-019，王荔軍，華中農(nóng)業(yè)大學，New Phytologist，懸浮細胞，Cd2+
Inhibition of cadmium ion uptake in rice (Oryza sativa) cells by a wall-bound form of silicon
C2013-015，羅志斌，西北農(nóng)林科技大學，PLANT CELL ENVIRON ，根，Cd2+H+
Ectomycorrhizas with Paxillus involutus enhance cadmium uptake and tolerance in Populus × canescens
C2012-017，徐進，中科院遺傳與發(fā)育生物學研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心，New Phytologist，根，Cd2+
Comparative physiological responses of Solanum nigrum and Solanum torvum to cadmium stress
C2012-016，徐進，中科院遺傳與發(fā)育生物學研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心，New Phytologist，根，Cd2+
Comparative transcriptome analysis of cadmium responses in Solanum nigrum and Solanum torvum
C2012-009，趙福庚，南京大學，PLANT CELL ENVIRON ，根，K+/Ca2+
Cadmium impairs ion homeostasis by altering K+ and Ca2+ channel activities in rice root hair cells
三、常測哪些指標
Cd2+、Pb2+、Cu2+、Ca2+、H+
四、檢測這些離子流、分子流，有什么生物學意義
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2）科研案例
檢測擬南芥距根尖Cd2+吸收速率，發(fā)現(xiàn)經(jīng)CdCl2處理后，mpc1-1（AtMPC1 缺 失）根部Cd2+吸收速率明顯高于野生型和其他突變型。由此得出：AtMPC1可以抑制植物中Cd2+的積累。AtMPC1缺失時，Cd2+由于吸收增多或者減少外排從而積累。
He L, Jing Y, Shen J, et al. Mitochondrial Pyruvate Carriers Prevent Cadmium Toxicity by Sustaining the TCA Cycle and Glutathione Synthesis. Plant Physiol. 2019;180(1):198-211.
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2）科研案例
以三種常見濕地植物為材料，蘆葦在距根尖大約0-200μm處為Cu2+釋放區(qū)域，而在0-500μm處表現(xiàn)出Pb2+和Cd2+凈外排。盡管在蘆葦根部的較老部分中有Cu2+，Pb2+和Cd2+的內(nèi)流，但總流入量比香蒲或印度香豆小得多。穿過根細胞質(zhì)膜的這種減少的金屬離子吸收和/或增加的金屬離子外流，可能在一定程度上解釋了蘆葦對金屬的更高抗性。
Li, L., Yu, S., Peijnenburg, W.J.G.M. et al. Determining the fluxes of ions (Pb2+, Cu2+ and Cd2+) at the root surface of wetland plants using the scanning ion-selective electrode technique. Plant Soil 414, 1–12 (2017).
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1）H?生理功能概述
2）科研案例
利用掃描離子選擇性電極技術(shù)對Cd脅迫馴化萊茵衣藻進行研究，發(fā)現(xiàn)CC-124型與CC-400型萊茵衣藻表面的H+流不明顯，長期Cd脅迫馴化培養(yǎng)衣藻也未見有明顯流速，加入高濃度Cd 后也未有明顯流速產(chǎn)生，結(jié)合Cd2+與 Ca2+通量檢測，說明其細胞表面 Cd2+與Ca2+、H+的置換反應(yīng)并不強烈。
霍翔遠,季宏兵,朱毅.Cd脅迫對受馴萊茵衣藻影響的非損傷微測初步研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010(12):235-237+240.
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2）科研案例
Ca2+振蕩激活損傷基因；抵御脅迫；避免出現(xiàn)免疫反應(yīng)；與NH4+、H+、Na+等拮抗；低Ca引起植物生理病害；活化酶反應(yīng)；信號傳導。
例：以 Paxillus involutus 的 2 種菌株 MAJ 和 NAU 為研究材料，利用 CdCl2對材料進行處理。結(jié)果顯示，Cd2+處理后，MAJ 和 NAU 菌絲的Cd2+內(nèi)流增強，同 時也顯著促進了Ca2+的內(nèi)流。Ca2+通道抑制劑處理和H2O2處理后離子通量的結(jié)果，說明Paxillus involutus對 Cd2+具有富集作用并且可以通過 H2O2激活 CaPCs 促進Cd2+內(nèi)流。
朱智梅,張玉紅,撒剛,劉建,馬旭君,鄧晨,趙瑞,陳少良.外生菌根真菌Paxillus involutus吸收Cd2+及H2O2對Cd2+內(nèi)流的調(diào)控作用.北京林業(yè)大學學報,2018,40(04):24-32.
五、可以檢測哪些樣品
1、動物樣品
1）細胞
神經(jīng)細胞、腫瘤細胞、巨噬細胞、淋巴細胞等
2）組織器官
腫瘤、皮膚、胃粘膜、胰島、腦（海馬體等）、胚胎（大鼠、魚）、斑馬魚皮膚/鰓、耳蝸、心臟（香螺）、卵（魚、雞蛋、爪蟾）、骨骼、角膜、脊椎（豚鼠）、肌肉組織（肌纖維、心?。?/p>
3）其它動物樣品
珊瑚、螨蟲、昆蟲（果蠅幼蟲的腸、蟑螂血腦屏障、按蚊、長紅錐蝽）、蝌蚪、水蛭、藍蟹（微感毛）、變形蟲、水絲蚓
2、植物樣品
1）營養(yǎng)器官
莖：邊材、心材、微管形成層、木質(zhì)部
2）生殖器官
花：花瓣、花瓣表皮細胞、花粉
種子：整體、胚
果實：果殼、果皮、果肉（蘋果、柑橘）、籽粒、棉花纖維、棉桃
3）細胞：植物懸浮細胞、液泡
4）愈傷組織
3、微生物樣品
酵母細胞、菌絲、菌落、微藻、細菌（大腸桿菌）
4、其它生物樣品
周叢生物
5、非生物樣品
金屬、混凝土、泥沙、納米材料、生物醫(yī)藥材料
六、樣品需要做哪些前處理
國際領(lǐng)先的非損傷微測技術(shù)最大的特點就是活體、無損檢測，因此動植物材料在檢測前，不需要任何的液氮速凍、染色、研磨處理等。
1、動物單細胞
因NMT是活體檢測，故從培養(yǎng)箱中拿出來后，置于培養(yǎng)皿中，直接檢測即可。
2、動物組織
因NMT是活體檢測，無需提前處理。如檢測部位天然暴露在外，如斑馬魚皮膚離子細胞、側(cè)線毛細胞，直接檢測即可。如檢測部位位于體內(nèi)，需在檢測時暴露出檢測部位（可采用麻醉的方式），后檢測即可。
3、植物根莖葉等組織器官
天然暴露在外的組織器官，例如根、莖、葉的表面，無需任何處理，直接檢測即可。水培、土培、砂培、平板培養(yǎng)均可。
4、植物原生質(zhì)體/液泡
因NMT是基于微傳感器/探針的非損傷檢測，檢測時不接觸樣品，故原生質(zhì)體、液泡需要從組織或者細胞中，提取出來后檢測。
5、植物葉片的表皮細胞、葉肉細胞、鹽腺細胞、保衛(wèi)細胞
無需提前處理。因這些細胞處于組織內(nèi)部，故檢測時采用撕取等方式，暴露出相應(yīng)細胞即可。
6、植物花粉管
離體萌發(fā)：在培養(yǎng)皿中萌發(fā)一段時間后即可直接檢測；在體萌發(fā)：將柱頭置于培養(yǎng)皿中，待萌發(fā)一段時間后即可直接檢測。
7、植物果實
無需提前處理。如待測部位位于果實內(nèi)部，需在檢測前暴露出相應(yīng)部位即可。
8、植物懸浮細胞
無需提前處理。檢測時，置于培養(yǎng)皿中檢測即可。
七、有哪些檢測方式？
即瞬時處理，是指在檢測過程中，在正常測試液中瞬間加入所需的干旱脅迫溶液（PEG或甘露醇等溶液）的處理方法，目的是為了觀察瞬間干旱脅迫下，樣品短時間內(nèi)的離子/分子的變化趨勢，即短時效應(yīng)。
2、預處理/提前處理好后檢測
是指在干旱脅迫一段較長的時間后（數(shù)十分鐘/數(shù)小時/數(shù)天），觀察植物離子/分子進出的情況，即長時效應(yīng)。
八、檢測環(huán)境是空氣還是溶液
檢測時，只要求待測部位浸于溶液中（無需整體都浸在溶液里）。
九、樣品是如何檢測的
十、可以送樣檢測嗎
可以送樣檢測。目前非損傷微測技術(shù)測試服務(wù)由中關(guān)村NMT產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)籌管理，由遍布全國的25家NMT創(chuàng)新平臺服務(wù)中心，提供檢測服務(wù)。點擊獲取測試服務(wù)
