植物耐盐性生理与分子机制研究进展

随着经济的发展,严重的工业污染以及不良的农业生产活动方式使得土壤盐渍化程度加重,土壤盐渍化以及盐碱地资源如何利用成为一个世界性问题。我国拥有大面积无法正常利用的沿海滩涂盐碱地。研究植物耐盐机制对提高植物耐盐性和作物产量,培育耐盐新品种以及对盐碱地的充分利用有重要的理论意义与实践意义。结合前人研究成果,综述盐胁迫对植物的危害、植物耐盐生理及分子机制、提高植物耐盐性的主要方法。同时笔者还针对现阶段存在的问题进行分析,对今后植物耐盐性方面的研究方向进行展望。     

植物耐盐评价方法综述

盐碱地的植被修复一直是一个较难攻克的科学问题。植物的引种驯化及其改良在盐碱地的开发利用中发挥着重要的作用,而这依赖于适生植物的耐盐性评价和筛选。由于不同的耐盐植物遗传基础差异较大,主要抗盐机制各异,至今未形成一个权威的耐盐性评价体系,从而造成了一些耐盐鉴定结果的不科学性,制约着盐生植物的应用和耐盐新品种的开发。因此,以植物的遗传差异为基础,建立一个系统的植物耐盐性评价方法势在必行。综述以植物耐盐生理指标和表型盐胁迫症状指标为基础的植物耐盐性评价的研究进展,探讨耐盐性鉴定标准建立中的核心问题,并展望一些可能用于植物耐盐性评价的新技术,以期加快相关标准的形成。     

牧草耐盐性研究进展

随着我国盐碱地面积的不断扩大,耐盐性植物的研究成为解决盐碱地问题的重要手段之一。牧草作为盐碱地利用的先锋植物,因其自身遗传和栽培条件不同,物种间耐盐性存在着明显差异。对其耐盐机制和鉴定方法的研究是当今牧草耐盐性研究的重要方面。     

几种作物耐盐性基因的分子标记

随着全球性人口的增长和可耕地面积的急剧减少,开发利用盐碱地已成为当务之急,培育耐盐作物品种是利用盐碱地的一条经济而有效的途径.然而,由于植物耐盐性的表现差异很大,耐盐机制又各有不同,因此,利用传统方法尚未培育出真正的耐盐作物品种.时至今日,植物耐盐分子机制的研究成果和生物技术的日臻完善,为培育高效耐盐植物提供了良好的契机.但因为起步较晚并且不易深入,故目前关于植物耐盐性基因分子标记方面的研究报道较少,涉及的植物种类也不多,归纳起来主要有以下几种作物.     

高粱种质资源抗盐性鉴定

在我国耕地中大约有1亿亩为盐碱地,除此还有3亿多亩的盐荒地。盐渍土壤对农业生产是非常不利的,轻者减产20～30%,重者减产70～80%,甚至颗粒不收。所以,如何改良和利用如此大面积的盐碱地是农业生产的重要问题之一。盐碱地综合治理的环节很多,采用生物措施是其中的重要环节。种植绿肥、选择耐盐植物和提供耐盐性强的品种都需要从植物的抗盐性入手,进行大量和深入的研究。“六五”崩间中国农业科学院品种资源研究所曾组织全国有关单位对水稻、玉米、谷子、高粱等作物的2万多份种质资源进行耐盐性鉴定,筛选出一些耐盐级别较高的品种,为盐碱地改良和综合开发提供了参考资料。“七五”期间国家下达对6500份中国高粱种质资源     

水生植物耐盐研究进展

土壤盐渍化是世界性的生态问题.种植耐盐植物是盐碱地利用和生物改良的重要途径.进行水生植物耐盐研究对盐碱湿地的合理开发和科学利用有重要作用.本文从水生植物耐盐评价方法、耐盐水生植物的筛选以及水生植物耐盐生理机制三方面对相关研究进行综述,并提出了下一步的研究重点,为开展相关研究提供参考.     

利用细胞工程技术培育玉米耐盐自交系及单交种

以玉米骨干自交系黄早 4、齐 319和 8112的幼胚为外植体 ,用含有 10g/LNaCl的培养基筛选获取耐盐愈伤组织。耐盐愈伤组织分化出幼苗 ,自交结实。子一代通过水培进行耐盐性测定 ,选择耐盐植株 ,对其后代继续进行耐盐性鉴定、筛选 ,获得耐盐突变体。以农艺性状稳定和耐盐性稳定的自交系为材料 ,组配出耐盐杂交种N2 - 1×N1- 4A和 8112 - 1×N1- 6A等杂交组合。盐碱地试验表明 ,这些组合适合于在中度盐碱地种植 ,且在生长后期可以用 5 0 %海水灌溉     

耐盐植物对盐碱地的改良效果试验

盐碱地的改良和利用一直是世界难题。为了合理利用盐碱地土地资源，改善盐碱地的生态环境，我们从2002年初开始从国内外引进试种耐盐植物，经两年的多点试验证明．盐碱地种植耐盐植物，能够有效地抑制土壤盐分。     

藜麦耐盐机制研究进展

藜麦是一种兼性盐生植物,多数品种具有较高耐盐性,有些品种甚至可以耐受海水一样高的盐胁迫。藜麦的耐盐性及耐盐机理已得到广泛研究。综述了藜麦耐盐机制相关研究进展,藜麦耐盐关键特点包括:Na+的木质部装载和液泡区隔化、耐受高活性氧、较好的K+保持,气孔发育的有效控制等,并讨论了藜麦在盐渍土壤上的利用潜力,以期为藜麦的推广应用、盐碱地改良及植物耐盐机理研究提供理论基础。     

果树对盐胁迫的反应及耐盐性鉴定的研究进展

综述了国内外利用盐碱地种植果树的概况 ,不同果树种质资源的耐盐性 ,盐胁迫对果树营养生长及果实品质、生理生化特性的影响及果树耐盐性鉴定的指标     

花生品种苗期耐盐性评价与筛选

为明确不同花生品种耐盐性差异和筛选培育耐盐性品种,发展盐碱地花生生产,设置0%和0.3%(W/W)盐胁迫浓度处理,采用盆栽试验,对近年来推广应用面积较大的30个花生品种的出苗率、出苗速率、第一对侧枝长、植株高度和干质量等指标调查研究,通过聚类和主成分综合分析。结果表明：供试的30个花生品种其耐盐性划分为5种类型,即：高度耐盐型、耐盐型、中间型、盐敏感型和高度盐敏感型;通过逐步回归建立花生品种耐盐性预测方程,F=2.694RPH+1.34RPW+2.539REV-3.353(R²=0.958);确立了相对株高、相对植株干质量和相对出苗速率,可作为花生品种耐盐性鉴选的主要指标,其中相对株高对品种耐盐性的直接影响较大。花生品种粒型大小与其耐盐性呈极显著相关,相关系数为0.614。花生品种耐盐性与其粒型大小呈极显著相关,可将品种相对株高、相对植株干质量和相对出苗速率等作为其耐盐性鉴选的主要指标。     

林木盐胁迫响应机制研究进展

盐胁迫是抑制林木正常生长发育的主要非生物胁迫因子。研究林木盐胁迫响应机理,对于筛选耐盐林木资源和提升盐碱地绿化效率具有重要的现实意义。盐胁迫对林木的正常生长发育产生很多不利影响,主要表现在发育受阻、光合作用受到抑制、离子代谢失衡、细胞膜结构破坏、渗透胁迫和矿质养分吸收受阻等。为了适应盐胁迫,林木在长期进化过程中形成一套完整的抗盐胁迫体系,主要包括诱导抗盐相关基因表达、合成渗透调节物质、提高抗氧化酶活性、对离子的选择性吸收等。在综合分析林木盐胁迫响应机制基础上,提出通过耐盐资源筛选、加入外源物质、提升真菌的协同效应和利用生物技术手段导入抗性基因等是提升林木抗盐胁迫能力的有效途径。     

利用毛巾卷盐胁迫法快速评价棉花品种的耐盐性

以14个棉花品种（其中中棉44为耐盐对照）为试材,利用毛巾卷发芽法,在室内（室温20～30℃）条件下,分别用盐度0、0.30%、0.45%和0.60%的氯化钠溶液进行了胁迫培养,3 d后测定不同棉花品种的发芽率和芽长指标;并根据发芽率相对盐害率差异显著性分析结果,确定了棉花萌发期适宜的盐胁迫浓度,并在该浓度下分析比较了不同棉花品种在萌发期的耐盐性。结果表明：鉴定棉花萌发期耐盐性的适宜盐分浓度为0.6%。在该浓度水平下,08-73、衡棉1698、衡棉6号和衡优12耐盐性最强;无536、HD004、衡棉4号、HD006、08-489和冀棉958的耐盐性与CK相当,属于耐盐品种;08-936耐盐性较差;衡棉3号和衡棉187属不耐盐品种。毛巾卷盐胁迫法可以作为快速评价棉花萌发期耐盐性的简便方法之一。     

盐胁迫对不同基因型棉花苗期光合特性和养分吸收的影响

为探讨盐胁迫对苗期不同棉花品种光合作用和养分吸收的影响,以盐敏感型中棉所45和耐盐品种中棉所35为材料,通过盆栽试验研究盐胁迫对棉花光合特性与养分吸收的影响。结果表明,盐分胁迫显著降低了棉花根、茎、叶和整株的干物质质量积累以及光合特性,与CK相比,棉花整株的干物质质量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别下降了39.1%~40.1%、33.9%~41.1%、34.3%~36.6%和27.7%~28.8%,耐盐品种降低幅度较盐敏感品种小。盐分胁迫也显著抑制棉花对N、P、K养分的吸收积累,降低棉花叶中叶绿素含量。盐胁迫下,棉花苗期光合速率下降的原因是由非气孔限制引起,光合参数和养分吸收与基因型抗性密切相关。上述结果为棉花栽培管理、耐盐机制及盐碱地改良提供了理论依据。     

甘蓝型油菜品种滩涂实地耐盐性鉴定与筛选

筛选耐盐油菜品种,开发利用沿海滩涂发展油菜生产,在人多地少的江苏省具有摘要的现实意义。本研究利用低盐（EC1:51.08±0.09ms/cm）和中盐（EC1:52.21±0.50ms/cm）滩涂进行了8个油菜品种/系的产量和耐盐性鉴定,初步结果表明沣油737、华油杂95、耐盐1号、盐油杂3号等4个品种具有较强的耐盐性,在EC1:51ms/cm的滩涂上可获得150kg/亩的产量,而在EC1:52ms/cm的滩涂上则几乎失收。而来自于滩涂野生的芥菜材料则表现出极强的耐盐性,在EC1:52.36ms/cm的滩涂也可正常生长,可用于甘蓝型油菜的耐盐性改良。     

桦木科植物资源耐盐性研究进展

为研究盐渍化土地利用和耐盐桦木科植物品种选择,对桦木科植物资源的耐盐性研究进行综述,阐述了盐胁迫对桦木科植物种子萌发、生长及生理生化指标的影响,并分析了桦木科植物的耐盐机制及耐盐品种选育等方面的研究,同时对桦木科植物资源的耐盐性研究方向进行了探讨,以期为桦木科植物的良种选育提供参考。     

咸水胁迫对菘蓝种子萌发的影响及其耐盐阈值分析

[目的]研究咸水胁迫对菘蓝种子萌发的影响及其耐盐阈值。[方法]利用培养皿滤纸发芽试验,分析不同浓度地下咸水对菘蓝种子萌发的影响,通过相关性和回归分析,确定菘蓝萌发期的耐盐鉴定指标和耐盐阈值。[结果]咸水浓度低于0.4%时,菘蓝种子萌发基本不受影响,当咸水浓度高于0.6%时,菘蓝种子萌发的所有指标的相对值均受到明显抑制;相对发芽率与咸水浓度间呈线性关系且高度相关,大叶菘蓝和小叶菘蓝的耐盐阈值分别为0.66%和0.73%,可见菘蓝种子萌发期的耐盐性较强,小叶菘蓝的耐受性更高,适于在中、重滨海盐碱地种植。[结论]该研究为菘蓝资源的耐盐性鉴定及利用提供了理论依据。     

广西地方稻种资源核心种质的耐盐性鉴定评价

[目的]筛选耐盐性强的优异栽培稻种质资源,为盐碱地的改良提供品种支持,也为耐盐育种、耐盐基因的挖掘提供理论依据.[方法]以419份广西水稻地方品种核心种质为试验材料,进行芽期和苗期的耐盐性鉴定评价,芽期鉴定采用1.5%NaCl溶液进行盐胁迫,以相对盐害率为耐盐评级指标;苗期鉴定采用沙培法,用0.5%NaCl溶液进行盐胁迫,以死叶率作为评级指标,以植株矮化率为参考指标.[结果]广西水稻芽期耐盐性等级为3.77级,芽期耐盐资源主要集中于1级和3级,占参试总数的62.53%;苗期耐盐性等级为7.15级,大部分资源耐盐主要集中于7级和9级,占参试总数的75.89%.在水稻不同类型耐盐性比较中,芽期平均耐盐性籼稻(3.64)高于粳稻(4.28),籼稻变异系数(69.12)大于粳稻(60.28);苗期平均耐盐性籼稻(6.91)高于粳稻(8.03),籼稻变异系数(30.21)大于粳稻(18.43);籼稻苗期鉴定株高矮化率(32.73)和变异系数(50.92)均小于粳稻株高矮化率(37.22)和变异系数(63.62);相关分析结果表明,籼稻(r=0.0667)和粳稻(r=-0.0531)的芽期和苗期耐盐等级均无显著相关(P>0.05).对不同稻作区水稻耐盐性进行比较,广西桂南稻作区水稻的平均耐盐性在芽期(3.48)和苗期(6.97)为4个稻作区中最高.[结论]广西水稻地方品种资源芽期耐盐性强于苗期,籼稻耐盐性强于粳稻,以芽期1级和苗期1、3级进行耐盐种质筛选,获得杨村一号等12份优异耐盐种质资源,可作为耐盐育种的亲本选育及在耐盐基因挖掘中加以利用.     

矮化树种抗盐碱能力研究

[目的]探讨矮化树种的抗盐碱能力,提高盐碱地绿化造林的成活率.[方法]通过生长状况调查,对8种常见园林绿化乔木树种进行截干矮化后,研究根系活力、光合作用速率、叶片超氧化物歧化酶活性的变化,评定了8种植物矮化后在高盐碱区的适应性.[结果]截干对各树种的根系活力影响显著,并且光合作用加强,各树种叶片内SOD活力明显增加.[结论]截干措施对树种抗盐碱能力有普遍提高.