维管植物抗盐生理的某些问题

本文论述了有关维管植物抗盐生理的几个问题,主要从以下三方面进行了讨论:(1)维管植物体内的离子浓度和细胞区域化;(2)盐度对维管植物生长的抑制;(3)维管植物的抗盐机理。     

盐胁迫对鸢尾叶片生理指标的影响

用质量分数分别为0、0.3%、0.6%、0.9%的NaCl营养液对德国鸢尾8#(Iris germanica‘white andblue’)和蓝蝴蝶(I.tectorum)植株进行根际盐胁迫,处理时间为4 d和8 d。结果表明:两种鸢尾受盐胁迫后,随着NaCl浓度提高和胁迫时间延长,叶片的质膜相对透性增大,而蓝蝴蝶的膜透性增大程度比德国鸢尾更为明显。MDA含量也是蓝蝴蝶高于德国鸢尾8#。说明了在盐胁迫下德国鸢尾8#叶片质膜受损伤的程度较轻。德国鸢尾8#叶内保护酶SOD活性及渗透调节物质脯氨酸和可溶性蛋白含量都显著高于蓝蝴蝶。研究证实了德国鸢尾8#比蓝蝴蝶具有相对较强的抗盐能力,其较小的质膜透性和MDA含量,较高的SOD活性和脯氨酸及可溶性蛋白含量是鸢尾属5个重要的抗盐生理指标。     

植物抗盐剂对盐胁迫玉米幼苗水分代谢的效应

抗盐剂能明显能降低胁迫下玉米幼苗蒸腾速率，减少水分亏缺，增加束缚水／自由水比值，从而改善盐胁迫下组织水分状况，使幼苗保持较高的干物质积累和相对生长速率，为增产奠定了物质基础。     

盐胁迫对植物的影响及植物耐盐机理研究进展

盐分是影响植物生长发育的一个重要环境因素,盐胁迫对植物的整个生命进程产生影响,盐分通过渗透胁迫、离子毒害,使植物细胞膜透性改变,造成氧化胁迫、代谢紊乱及蛋白质合成受阻等现象,植物的耐盐性主要体现在离子的选择性吸收和区域化作用、渗透调节、光合作用途径的改变以及活性氧清除机制。     

植物盐胁迫的信号传导途径

植物耐盐性研究具有重要意义.近年来,植物盐胁迫信号传导途径一直是植物耐盐性研究的热点.目前已阐明的盐胁迫信号传导途径有酵母和植物中的MAPK(mitogen-actirated protein kinase)途径、拟南芥中缓解离子胁迫的SOS(salt overIy sensitive)途径以及其他蛋白激酶参与的信号传导途径,其中包括钙依赖而钙调素不依赖的蛋白激酶、受体蛋白激酶、糖原合成酶的激酶和组蛋白激酶.因此,植物的耐盐性是个非常复杂的问题,可能是由多种信号分子参与的网络体系.大量转基因实验证明,信号传导途径中的某些组分可改善植物的耐盐性.因此,深入研究植物的盐胁迫信号传导是提高植物耐盐性的前提和基础.     

短时盐胁迫对盐芥和拟南芥抗氧化物酶的影响

本文测定了24h盐胁迫下盐芥(6周)和拟南芥(3周)中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,分析了盐胁迫下3种抗氧化物酶在两种植物中的响应特征.结果表明,拟南芥叶片中3种酶活性的变化特征为随盐处理浓度增加,SOD呈逐渐上升趋势,CAT呈逐渐下降趋势,POD活性上升幅度较大,且在200mM NaCl处理条件下,SOD和POD活性达到最大;盐芥根中的SOD、POD、CAT本底活性皆高于叶片.随着盐处理浓度增加,SOD活性基本无变化,叶片中的POD活性逐渐降低,CAT活性逐渐增加.而根中的POD活性却出现递增、CAT为先增加后降低现象.盐芥中的SOD本底含量水平高于拟南芥.     

半支莲组培苗根系对盐胁迫生理响应机制

以半支莲组培苗为试材,研究不同盐胁迫对半支莲组培苗生理指标影响及半支莲对盐胁迫耐性阈值。结果表明:半支莲组培苗根系长度和生物量均随盐浓度增加而降低,茎色素随盐浓度增加而加深,高浓度盐分色素沉积又趋于下降;根系可溶性蛋白和脯氨酸含量在盐胁迫浓度150 mmol/L达最高,而后随盐浓度的增加其含量降低;根系MDA含量,随着盐胁迫增强,MDA含量显著升高;组培苗根系抗氧化酶活性均随着盐胁迫增加呈先上升后下降趋势。     

植物耐盐的生理生态适应性研究进展

 植物耐盐机制的研究对盐渍土改良利用和选育培育耐盐植物新品种具有重要意义。盐分胁迫下,植物表现一系列生理生态适应性变化。根据近年来对植物耐盐的研究,本文重点阐述了植物体内渗透调节、抗氧化酶活性、光合途径的转变、激素信号转导、植物体内相关蛋白的高表达、形态结构的改变等耐盐的生理生态适应性机制。进一步分析表明,植物耐盐的适应性受多方面调节和控制,应该把多方面的因素都联系起来综合考虑。     

盐胁迫下小麦新品系89122的抗氧化酶活性和内源ABA含量变化的研究

利用花粉管通道法获得的转基因耐盐小麦新品系89122和其受体“陇春13”,在盐胁迫处理下,测定盐胁迫后89122和“陇春13”无性细胞系的抗氧化酶活性的变化和脱落酸的变化,结果表明,89122较其受体“陇春13”能维持较高的SOD,POD,CAT活性,ABA含量明显高于受体。     

盐胁迫对柠条生长生理效应的影响

以一年生柠条为试验材料,采用生化测定、数理统计分析相结合的方法研究了0g/L(CK)、1g/L(处理1)、2g/L(处理2)、3g/L(处理3)、4g/L(处理4)、5g/L(处理5)浓度的NaCl对柠条过氧化物酶(POD)、脯氨酸、根系活力等各项生理生化指标的变化规律。结果表明:在NaCl浓度不断增加的过程中,各处理的POD活性都表现出低浓度的盐处理对柠条生长有促进作用,可提高柠条的抗性;盐胁迫对柠条脯氨酸含量随生育期变化而变化,实验表明处理3是对柠条生长产生不利影响的临界值;不同处理下柠条根系活力的总体趋势相一致,整个生育期低浓度能提高根系活力,而高浓度对根系活力产生抑制作用。     

耐盐分胁迫的生物学机理及其基因工程研究进展

介绍了盐分胁迫对植物的伤害、植物耐盐的生物学机理以及通过基因工程改良作物耐盐性的研究进展     

细胞自噬在植物应答盐胁迫中的作用研究

本研究以模式植物拟南芥为材料,利用生理学和遗传学手段分析了盐胁迫下细胞自噬基因和活性氧(ROS)变化的相关性.结果表明野生型拟南芥Col-0在遭受盐胁迫处理3d表现了叶片漂白的症状并且会诱导ROS的产生和积累了大量的细胞死亡.荧光定量PCR实验表明盐胁迫会诱导细胞自噬相关基因的表达,细胞自噬参与了调控植物的防御机制来响应盐胁迫.进一步的实验表明拟南芥细胞自噬突变体atg2和atg5在遭受盐胁迫处理3d表现了更加严重的叶片漂白症状并且积累大量的细胞死亡和ROS.初步表明细胞自噬主要是通过调控ROS的产生来应答盐胁迫.     

小麦幼苗对盐胁迫和水分胁迫的生理反应对比

以小麦幼苗为实验材料,研究等渗水分胁迫（PEG-6000）和盐胁迫（NaCl）对叶片相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、叶绿素含量和PSII最大光化学量子效率（Fv／Fm）影响。结果表明,两种渗透胁迫下,与对照比较,小麦幼苗相对电导率和MDA含量显著升高,且等渗盐处理后,二者含量普遍高于水分胁迫,说明盐胁迫除对植物产生渗透胁迫外还存在离子毒害作用;两种渗透胁迫下,可溶性糖和游离脯氨酸含量普遍高于对照,等渗盐胁迫下可溶性糖含量普遍高于水分胁迫,而游离脯氨酸含量普遍低于水分胁迫,说明可溶性糖可能是盐胁迫下的一种主要渗透调节物质,而游离脯氨酸可能是水分胁迫下的主要渗透调节物质;两种渗透胁迫下,叶绿素含量和Fv／Fm普遍降低,等渗盐胁迫下叶绿素含量和Fv／Fm显著低于水分胁迫,这也可能是离子毒害和细胞脱水的累加作用所致。     

盐胁迫下氮素形态对海滨木槿幼苗生长及生理特性的影响

【目的】通过研究盐胁迫下氮素形态对海滨木槿(Hibiscus hamabo)生长特性和生理指标的影响,探讨不同氮素形态营养供应下海滨木槿耐盐性差异及其机理,为提升盐碱地海滨木槿绿化应用技术提供依据。【方法】采集滨海盐土,设置对照、低、中和高4个盐胁迫处理水平,利用盆栽试验方法研究了不同氮素形态[铵态氮( {\mathrm{NH}}_4^{+}-N)、硝态氮( {\mathrm{NO}}_3^{-}-N)]和盐分胁迫耦合作用下海滨木槿幼苗的生长特性、光合作用、氮和钾离子(K⁺)含量变化。【结果】经过90 d的胁迫处理,在高盐处理下海滨木槿全部死亡,中盐处理显著降低了其株高、地径,以及茎、叶和总生物量,而低盐处理对其生长没有显著影响。两种形态氮素均有助于提高海滨木槿生长、净光合速率和氮素含量,其中施 {\mathrm{NH}}_4^{+}-N在对照土壤中有助于提高植物生物量,但降低了K⁺含量。在低盐和中盐胁迫处理下,施 {\mathrm{NO}}_3^{-}-N显著增加了植物根系和总生物量以及K⁺含量。【结论】盐胁迫条件下,增施两种形态氮肥均有利于海滨木槿生物量的增加,且能够在一定程度上提高海滨木槿的耐盐性,不同的是 {\mathrm{NO}}_3^{-}-N能够有效促进根系的生长, {\mathrm{NH}}_4^{+}-N则对地上部分的生长作用明显。在同一盐浓度水平处理下,与 {\mathrm{NH}}_4^{+}-N相比, {\mathrm{NO}}_3^{-}-N更有利于缓解盐胁迫对海滨木槿的抑制作用。总体来说,盐胁迫下施 {\mathrm{NO}}_3^{-}-N有利于维持海滨木槿体内养分及离子含量平衡并改善光合功能,从而增强海滨木槿耐盐性。     

盐胁迫对10个墨西哥柏种源幼苗生理生化的影响

采用5个盐分梯度,对10种墨西哥柏(Cupressus lusitanica)幼苗进行盐胁迫处理.通过对苗高、地径净生长量、叶片含水量、叶绿素总含量、相对电导率、脯氨酸和丙二醛含量等指标的测定,观测其在盐胁迫下的一系列生理生化反应.结果表明:随着盐胁迫的加剧,墨西哥柏苗高、地径净生长量、叶片含水量逐渐降低,且盐胁迫对苗高的影响较对地径的大;叶片脯氨酸、丙二醛含量则随着盐胁迫程度增加显著上升;叶绿素总含量在低强度胁迫下增大而在高强度胁迫下降低;相对电导率不能真实地反映出墨西哥柏受盐胁迫的影响程度.根据隶属函数法综合评价各种源耐盐能力,筛选出了3个强抗盐种源为:D10(‘Ejido sierra de agua’)、D3(‘La cienega’)、D4(‘La cumbre del manzano’).     

玉米幼苗对盐胁迫的响应和适应

分别用不同浓度(0,50,75,100mmol/L雪的NaCl溶液处理三叶期玉米幼苗1d和7d,测定其鲜重、干重、含水重、无机离子和有机溶质,渗透调节能力等,结果显示:玉米幼苗生长受到盐的抑制,盐胁迫下,玉米幼苗吸收一定量的Na+、Cl-,主要渗透调节均质是可溶性糖、游离氨基酸和有机酸等有机溶质,以有机渗透调节为主.处理7d后的渗透调节的效果更明显,且玉米地上部有拒盐作用.     

油葵杂交种耐盐性鉴定及幼苗对盐胁迫的生理响应

 以油葵杂交种P6、P29、P65、S13和P50为试验材料,采用土培300、350和400 mmol/L 3个不同浓度NaCl和水培100、120和150 mmol/L 3个不同浓度NaCl胁迫处理的植株进行形态观察,并对水培120 mmol/L NaCl胁迫处理第9天的植株进行耐盐性鉴定;水培120和150 mmol/L NaCl胁迫处理,测定P50和P29的可溶性蛋白含量、Pro含量、MDA含量、SOD活性和POD活性5项耐盐相关生理生化指标,探讨不同油葵杂交种间对盐胁迫的响应差异。结果表明:1)5个油葵杂交种幼苗的耐盐性表现为P50> P65> P6> S13> P29。其中P50和P65的盐害指数分别为0和5.83%,为极强耐盐类型;S13和P6的盐害指数分别为40.28%和51.39%,为中度耐盐类型;P29的盐害指数为80.83%,为盐敏感类型。2)P50和P29品种间比较,5项指标呈现极显著差异;3)同一品种的不同浓度间比较,5项指标呈现极显著差异,不同浓度NaCl胁迫下,随处理时间的延长,P50的可溶性蛋白含量呈现升高的趋势,P29呈先升后降的趋势;P50和P29的Pro含量、SOD活性和POD活性的变化趋势相似,呈现先升高后降低的趋势;P50和P29的MDA含量呈现升高的趋势。研究表明,盐逆境对油葵幼苗的生长有明显伤害,但P50与P29受到的伤害差异程度达极显著,整体上P50表现出对盐胁迫具有较强抗性。     

Alterations in phosphoproteome under salt stress in Thellungiella roots

High salinity stress is a major environmental factor that limits plant’s distribution and productivity. An Arabidopsis-related halophyte, Thellungiella halophila, is an emerging model system used for plant abiotic stress tolerance research. Previous studies have suggested that protein phosphorylation has a crucial role in the high salinity response in plants. However, the phosphoproteome differential expression under high salinity stress in halophytes has not been well studied. In this report, phosphoproteome differential expression was analyzed under high salinity stress in Thellungiella roots. Twenty-six putative phosphoproteins were found to have changed expression pattern at the post-translational level. Twenty of these were identified by mass spectrometric analysis, including 18 upregulated and two downregulated phosphoproteins. These proteins were involved in a variety of cellular processes, such as signal transduction, ROS detoxification, energy pathway, protein synthesis and protein folding. While most of these salt-responsive putative phosphoproteins are known salt-stress-related proteins, some of them have not been previously reported. Our results provide not only new insights into salt stress responses in Thellungiella but also a good foundation for further investigation of these high salinity-regulated phosphoproteins.     

Molecular mechanism of dehydrin in response to environmental stress in plant

Dehydrins, known as the D-11 subgroup of late embryogenesis abundant (LEA) protein, are an immunologically distinct family of proteins, which typically accumulate in desiccation-tolerant seed embryo or in vegetative tissues in response to various environmental stresses such as drought, salinity and freezing. The existence of conservative sequences designated as K, S, and Y segments is a structural feature of dehydrins, and the K segment found in all dehydrins represents a highly conserved 15 amino acid motif (EKKGIMDKIKEKLPG) and forms an amphiphilicα-helix. According to the arrangement of these domains and clustering analysis, dehydrins are subdivided into 5 subtypes: YnSK, Kn, KnS, SKn and YnK. Different types of dehydrins are induced by different environmental stress in plants. Study results showed that dehydrins might play important protective roles under abiotic stress via a number of different mechanisms, including improving or protecting enzyme activities by the cryoprotective activity in responding to freeze/thaw or dehydration; stabilizing vesicles or other endomembrane structures by function as the membrane stabilizer during freeze induced dehydration, and preventing the membrane system from the oxidative damage induced by reactive oxygen radicals as the radical scavenger. Here, the gene expression and molecular mechanisms of dehydrin in response to stress in plants are discussed.     

Molecular mechanism of dehydrin in response to environmental stress in plant

Dehydrins， known as the D-11 subgroup of late embryogenesis abundant (LEA) protein, are an immunologically distinct family of proteins, which typically accumulate in desiccation-tolerant seed embryo or in vegetative tissues in response to various environmental stresses such as drought, salinity and freezing. The existence of conservative sequences designated as K, S, and Y segments is a structural feature of dehydrins, and the K segment found in all dehydrins represents a highly conserved 15 amino acid motif (EKKGIMDKIKEKLPG) and forms an amphiphilic α-helix. According to the arrangement of these domains and clustering analysis, dehydrins are subdivided into 5 subtypes: YnSK, Kn, KnS, SKn and YnK. Different types of dehydrins are induced by different environmental stress in plants. Study results showed that dehydrins might play important protective roles under abiotic stress via a number of different mechanisms, including improving or protecting enzyme activities by the cryoprotective activity in responding to freeze/thaw or dehydration; stabilizing vesicles or other endomembrane structures by function as the membrane stabilizer during freeze induced dehydration, and preventing the membrane system from the oxidative damage induced by reactive oxygen radicals as the radical scavenger. Here, the gene expression and molecular mechanisms of dehydrin in response to stress in plants are discussed.