Proteomic analysis of long-term salinity stress-responsive proteins in Thellungiella halophila leaves

Salinity is one of the most severe environmental factors that may impair crop productivity. A proteomic study based on two-dimensional gel electrophoresis is performed in order to analyze the long-term salinity stress response of Thellungiella halophila, an Arabidopsis-related halophyte. Four-week-old seedlings are exposed to long-term salinity treatment. The total crude proteins are extracted from leaf blades, separated by 2-DE, stained with Coomassie Brilliant Blue, and differentially displayed spots are identified by MALDI-TOF MS or QTOF MS/MS. Among 900 protein spots reproducibly detected on each gel, 30 spots exhibit significant change and some of them are identified. The identified proteins include not only some previously characterized stress-responsive proteins such as TIR-NBS-LRR class disease resistance protein, ferritin-1, and pathogenesis-related protein 5, but also some proteins related to energy pathway, metabolism, RNA processing and protein degradation, as well as proteins with unknown functions. The possible functions of these proteins in salinity tolerance of T. halophila are discussed and it is suggested that the long-term salinity tolerance of T. halophila is achieved, at least partly, by enhancing defense system, adjusting energy and metabolic pathway and maintaining RNA structure.     

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.     

腐胺对盐胁迫下小麦幼苗根中活性氧代谢的影响

以小麦(T.aestivm L.)“陇春23号”为实验材料,测定了外源腐胺(Put)对NaCl胁迫条件下,小麦根细胞的膜透性、丙二醛(MDA)含量、活性氧(ROS)的含量、抗氧化酶活性,结果表明外源Put处理使NaCl胁迫下小麦根中细胞膜透性降低,MDA含量减少,抗氧化酶(CAT,SOD,APX,POD)的活性升高,O2-的产生减少,但H2O2的含量升高.进一步测定二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶(PAO)的活性,结果DAO和PAO的活性升高,表明外源腐胺能通过提高抗氧化酶的活性减轻NaCl对小麦根的氧化伤害,但H2O2在此实验中不是对小麦根起伤害作用,可能作为信号分子起作用.     

盐胁迫对芦苇根系分泌物的影响

根系分泌物是植物与外界进行反应的重要媒介,其行为具有重要生态学意义.本文研究了盐胁迫下典型湿地植物芦苇根系分泌物成分和含量的变化,分析了盐胁迫质量浓度分别为0(对照)、1、3、6、10g·L-1,胁迫时间分别为2、4和12h时,芦苇根系分泌物的成分和含量的变化.结果表明:所有样品中一共检测出了99种根系分泌物,包括烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酚、醚、酮、醛、酸、酯、噻唑以及其他含硫代、卤代化合物,各样品中检出的种类最多的化合物是烷烃类.在不同的质量浓度盐胁迫下,经2h胁迫检测出的化合物种类均高于经4和12h胁迫检测出的种类.盐质量浓度在6g·L-1及其以下时,根系分泌物的化合物总量在经2h胁迫后达到最大值,表明根系分泌物组分和含量随盐质量浓度和胁迫时间先升高后降低,而非单一正相关关系.     

盐胁迫下丛枝菌根真菌对桢楠根系生长和激素的影响

研究不同浓度盐胁迫下,桢楠接种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）后根系形态结构和激素含量及其动态变化情况,为桢楠在盐碱地造林提供技术支撑。     

不同盐渍条件下海滨锦葵光合-光响应模型

采用CIRAS-3便携式光合作用测定仪测定了不同盐渍条件下海滨锦葵在不同光强下的净光合速率。通过非直角双曲线模型、直角双曲线模型、指数模型和直角双曲线修正模型对光合参数和拟合曲线进行比较,探讨盐胁迫下海滨锦葵的光响应过程。结果表明,随着盐浓度的升高,海滨锦葵的净光合速率表现出先增高后降低的趋势。另外,从相对误差和决定系数来看,除了指数模型,其他3个模型在不同盐胁迫的海滨锦葵中均适用;发现随着盐浓度的升高,表观量子效率明显降低。对照条件下直角双曲线模型的拟合度最高,100 mmol·L^-1和300 mmol·L^-1 NaCl处理条件下直角双曲线修正模型为海滨锦葵的最适模型,200 mmol·L^-1 NaCl处理条件下非直角双曲线模型的拟合度最高。     

芦苇盐胁迫下渗透调节物质含量变化研究

实验研究了盐胁迫下芦苇渗透调节物质含量的变化。结果表明,芦苇游离脯氨酸含量随胁迫时间的延长和盐浓度的升高而增加;可溶性蛋白含量随胁迫时间的延长而增加,随盐浓度的增加而降低;可溶性糖含量先升高然后随胁迫时间延长和盐浓度的增加而降低。结论:游离脯氨酸是芦苇在盐胁迫下起主要作用的渗透调节物质。     

Proteomic analysis of long-term salinity stress-responsive proteins in <Emphasis Type="Italic">Thellungiella halophila</Emphasis> leaves

Salinity is one of the most severe environmental factors that may impair crop productivity. A proteomic study based on two-dimensional gel electrophoresis is performed in order to analyze the long-term salinity stress response of Thellungiella halophila, an Arabidopsis-related halophyte. Four-week-old seedlings are exposed to long-term salinity treatment. The total crude proteins are extracted from leaf blades, separated by 2-DE, stained with Coomassie Brilliant Blue, and differentially displayed spots are identified by MALDI-TOF MS or QTOF MS/MS. Among 900 protein spots reproducibly detected on each gel, 30 spots exhibit significant change and some of them are identified. The identified proteins include not only some previously characterized stress-responsive proteins such as TIR-NBS-LRR class disease resistance protein, ferritin-1, and pathogenesis-related protein 5, but also some proteins related to energy pathway, metabolism, RNA processing and protein degradation, as well as proteins with unknown functions. The possible functions of these proteins in salinity tolerance of T. halophila are discussed and it is suggested that the long-term salinity tolerance of T. halophila is achieved, at least partly, by enhancing defense system, adjusting energy and metabolic pathway and maintaining RNA structure.     

丛枝菌根真菌对盐胁迫下桢楠光合生理的影响

[目的]研究盐胁迫条件下,桢楠接种丛枝菌根真菌(AMF)后叶片光合色素含量、气体交换参数和叶绿素荧光参数的变化情况,以期为桢楠在盐碱地造林提供参考.[方法]采用分光光度法测定叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和类胡萝卜素(Car)含量,采用Li-6400便携式光合仪测定气体交换参数和叶绿素荧光参数.[结果]...     

植物的盐胁迫生理

对近年来植物抗盐机理的研究进展作了概述.阐述了盐胁迫对植物的伤害;抗盐品种的培育.从生理和细胞水平上综述了盐生植物的抗盐机理,并对抗盐基因的研究进行了初步探讨和展望.     

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。     

水杨酸对盐胁迫下大白菜种子萌发和幼苗生长发育的影响

研究盐胁迫对大白菜种子萌发和幼苗生长的影响以及不同浓度的水杨酸（SA）对盐害的缓解作用．试验结果显示,不同浓度的SA能够提高盐胁迫环境下大白菜种子的发芽势和发芽率,提高大白菜幼苗的叶绿素含量及可浓性糖含量,降低植物组织中丙二醛含量．通过实验,确定缓解盐害的水杨酸的最适浓度为1．0mmol／L,当水杨酸浓度超过3．0mmol／L时,对作物生长有抑制作用．     

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。     

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     

植物促生菌对燕麦初生苗盐分胁迫下的促生效应

为提高日益盐渍化耕地的作物抗盐性,从盐生植物根际土中分离得到4株含ACC脱氨酶的植物促生菌(PGPR),并在限菌条件下考察其对燕麦初生苗盐分胁迫下的促生效应.结果表明,随盐分的升高,促生作用增大.在10 g/L NaCl盐分胁迫下,4菌株对燕麦初生苗均表现出显著的促生效应,但以假单胞菌属S1最显著,其根长、根鲜重和根干重比未接菌对照分别增加137.2%、138.1%和96.2%.4株PGPR的ACC脱氨酶活性与植物生长参数(根长、根鲜重、根干重和下胚轴长)之间具有极显著的正相关性(相关系数>0.93).接种含ACC脱氨酶活性的PGPR可以作为一种环境友好、经济实用的盐渍化土壤改良措施.     

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.     

盐胁迫下AMF对榉树幼苗生长和光合特性的影响

【目的】探究盐胁迫下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对榉树(Zelkova serrata)的生长和光合特性的影响以及光响应模型的适用性,为利用菌根真菌技术提高植物在盐碱地中的生产力提供理论依据。【方法】以榉树幼苗为试验材料,设置不接种AMF(N)、接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)1号(GM₁)、接种摩西球囊霉2号(GM₁)、接种扭形球囊霉(G.tortuosum,GO)4个处理组,进行盐胁迫与非盐胁迫(CK)处理。通过对比分析不同处理间的差异,探索盐胁迫下AMF对榉树生长及光合特性的影响,并评定5种光响应模型的适用性。【结果】(1)盐胁迫下GM₁、GO处理的菌根侵染率显著降低;(2)盐胁迫显著降低了榉树苗高、地径净增长量,而GM₁、GM₁处理显著提高了盐胁迫下榉树的地径净增长量;(3)盐胁迫下,榉树净光合速率明显下降,3种接菌处理均能提升榉树叶片净光合速率、气孔限制值、水分利用效率,并降低胞间CO₂浓度,其中GM₁和GO较未接菌处理变化最大;(4)盐胁迫条件下只有以叶子飘模型拟合的平均决定系数(R²)高于0.900,其余4种模型各处理的R²均低于0.900。【结论】盐胁迫对榉树幼苗生长及光合特性有抑制作用;接种AMF可以促进植物生长,提升植物净光合速率,缓解盐胁迫对植物生长及光合特性的抑制作用。综合AMF对榉树生长和光合特性的影响,GM₁较为突出,为盐碱地林业生产推荐选用菌株;5种光响应模型中,叶子飘模型的拟合效果最好,为探究盐胁迫下AMF对榉树净光合速率影响的最优模型。     

盐胁迫下AMF对榉树幼苗生长和光合特性的影响

【目的】探究盐胁迫下接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对榉树(Zelkova serrata)的生长和光合特性的影响以及光响应模型的适用性,为利用菌根真菌技术提高植物在盐碱地中的生产力提供理论依据。【方法】以榉树幼苗为试验材料,设置不接种AMF(N)、接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)1号(GM₁)、接种摩西球囊霉2号(GM₁)、接种扭形球囊霉(G.tortuosum,GO)4个处理组,进行盐胁迫与非盐胁迫(CK)处理。通过对比分析不同处理间的差异,探索盐胁迫下AMF对榉树生长及光合特性的影响,并评定5种光响应模型的适用性。【结果】(1)盐胁迫下GM₁、GO处理的菌根侵染率显著降低;(2)盐胁迫显著降低了榉树苗高、地径净增长量,而GM₁、GM₁处理显著提高了盐胁迫下榉树的地径净增长量;(3)盐胁迫下,榉树净光合速率明显下降,3种接菌处理均能提升榉树叶片净光合速率、气孔限制值、水分利用效率,并降低胞间CO₂浓度,其中GM₁和GO较未接菌处理变化最大;(4)盐胁迫条件下只有以叶子飘模型拟合的平均决定系数(R²)高于0.900,其余4种模型各处理的R²均低于0.900。【结论】盐胁迫对榉树幼苗生长及光合特性有抑制作用;接种AMF可以促进植物生长,提升植物净光合速率,缓解盐胁迫对植物生长及光合特性的抑制作用。综合AMF对榉树生长和光合特性的影响,GM₁较为突出,为盐碱地林业生产推荐选用菌株;5种光响应模型中,叶子飘模型的拟合效果最好,为探究盐胁迫下AMF对榉树净光合速率影响的最优模型。     

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.