2018年7月，華中農(nóng)大園藝林學(xué)學(xué)院別之龍教授團(tuán)隊(duì)關(guān)于不同遺傳背景南瓜材料耐鹽性策略差異的研究成果在Journal of Experimental Botany上發(fā)表題為An early ABA-induced stomatal closure, Na⁺ sequestration in leaf vein and K+ retention in mesophyll confer salt tissue tolerance in Cucurbita species的研究成果。牛蒙亮、陳晨、謝俊俊為本文共同第一作者，別之龍、黃遠(yuǎn)為并列通訊作者。

葫蘆科中南瓜具有較強(qiáng)的耐鹽性，在瓜類嫁接中廣泛用作黃瓜、西瓜等鹽敏感材料的砧木，具有較強(qiáng)的限制Na⁺等鹽害離子向地上部運(yùn)轉(zhuǎn)的能力，其中生產(chǎn)中的南瓜砧木多為中印南瓜雜合體（Cucurbita maxima × Cucurbita moschata）材料。

前期研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)南瓜（Cucurbita moschata）和印度南瓜（Cucurbita maxima）二者具有顯著差異的Na⁺積累模式與耐鹽能力（A shoot based Na⁺ tolerance mechanism observed in pumpkin—An important consideration for screening salt tolerant rootstocks. 2017, Scientia Horticulturae, 218:38-47.），某些特殊的南瓜材料在維持葉片中高Na⁺含量的同時(shí)依然具有極強(qiáng)的耐鹽能力，這引起了研究者對(duì)這些材料耐鹽策略的興趣，其Na⁺轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程具有哪些不同尋常之處？

研究利用MIFE^®（非損傷微測(cè)技術(shù)的一種，澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)SergeyShabala教授提供），詳細(xì)對(duì)比了兩類南瓜材料在NaCl脅迫后根尖、葉脈、葉肉中Na⁺、K⁺等離子的流速情況相。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相比中國(guó)南瓜，印度南瓜在NaCl脅迫下向葉脈的皮層細(xì)胞和木質(zhì)部薄壁組織中轉(zhuǎn)運(yùn)更多的Na⁺避免其在葉肉中卸載。同時(shí)，鹽脅迫下印度南瓜在根系和葉肉中具有更低的K⁺外流趨勢(shì)，從而有效維持細(xì)胞內(nèi)較高的K⁺/Na⁺比。


100 mM NaCl實(shí)時(shí)刺激下，葉肉細(xì)胞、葉脈、根系的K⁺流變化。負(fù)值表示外排，正值表示吸收。
 

該文章利用了非損傷微測(cè)技術(shù)比較了兩類嫁接生產(chǎn)中常見(jiàn)的砧木南瓜耐鹽性與Na⁺、K⁺轉(zhuǎn)運(yùn)模式之間的聯(lián)系，是利用此類技術(shù)在植物根系、葉脈及葉肉中整合應(yīng)用的代表。

截至2018年底，別之龍教授課題組已經(jīng)利用非損傷微測(cè)技術(shù)發(fā)表3篇SCI文章，均為抗鹽研究，累計(jì)影響因子14.84。文章信息如下：

An early ABA-induced stomatal closure, Na⁺ sequestration in leaf vein and K⁺ retention in mesophyll confer salt tissue tolerance in Cucurbita species. Journal of Experimental Botany. 2018, 69(20):4945-4960.

Root respiratory burst oxidase homologue-dependent H₂O₂ production confers salt tolerance on a grafted cucumber by controlling Na⁺ exclusion and stomatal closure. Journal of Experimental Botany. 2018, 69(14):3465-3476.

Scanning ion-selective electrode technique and X-ray microanalysis provide direct evidence of contrasting Na⁺ transport ability from root to shoot in salt-sensitive cucumber and salt-tolerant pumpkin under NaCl stress. Physiologia Plantarum. 2014, 152(4):738-48.