植物抵抗盐胁迫的生理机制

由于现代农业、气候变化和全球粮食危机的日益严重,粮食产量一直是被广泛关注的课题。环境因素包括生物和非生物胁迫,是影响作物生长和产量的重要原因。盐胁迫是主要的非生物胁迫之一,高浓度的盐将导致植物组织中积累大量有毒的离子及活性氧类物质,破坏了植物细胞内正常代谢的平衡状态,进而影响植物的生长。植物在抵抗盐胁迫方面形成了包括渗透调节、活性氧清除、激素调节、多胺及信号分子调节等复杂生理机制。现对植物耐盐能力的生理和分子机制的研究进展进行综述,以期为筛选高效、高质量的耐盐植物品种资源,利用、改造盐化土壤进行农业生产提供参考。     

江苏师范大学揭示小蛋白编码基因SlSTE1提高番茄耐盐性

正7月8日,江苏师范大学整合植物生物学课题组研究发现番茄中一个无任何已知保守结构域的小蛋白为盐胁迫应答正调控因子,并将其命名为SlSTE1 (SALT TOLERANCE ENHANCER1)。研究结果表明,SlSTE1基因的表达受多种非生物胁迫和激素处理的显著诱导,超表达该基因显著增强了番茄植株对多种氯盐(NaCl、KCl和LiCl)和氧化胁迫的耐受性;相反,沉默SlSTE1的植物对盐胁迫的耐受性降低。盐胁迫下,超表达植株中抗氧化酶活性     

超氧化物歧化酶活性增强物质在盐碱地开发的应用

利用超氧化物歧化酶(SOD)活性增强物质,研究了人工调控下东北常见的藜和碱地肤2种盐生植物和豚草、三裂叶豚草2种非盐生植物对混合盐胁迫的形态响应特点,同时探讨了SOD活性增强物质对植物抗盐性的影响。结果表明:盐生植物和非盐生植物在高浓度混合盐胁迫时,显著影响了植株高度和叶片的长度,非盐生植物相比盐生植物受到的影响相对较重,SOD活性增强物质能够颉颃混合盐胁迫对植物的危害,盐生植物相对非盐生植物更为敏感。这可能和盐生植物SOD活性往往较高,致使得植物盐害得到有效修复有关。     

NaCl和Na_2CO_3处理对土荆芥和藜的生长及抗氧化酶活性的比较研究

采用5个浓度水平的NaCl和Na2CO3溶液,分别模拟盐胁迫和碱胁迫对入侵植物土荆芥及其近缘植物藜进行浇灌处理,比较二者在2种盐胁迫下的生长以及抗氧化酶活性的变化。结果表明:土荆芥根重比和根冠比在盐胁迫下显著增加,在碱胁迫条件下则极显著降低;在各浓度梯度下,盐胁迫诱导的SOD和CAT活性均高于碱胁迫,而POD的活性仅在高浓度盐胁迫时才高于碱胁迫。表明Na2CO3胁迫对土荆芥造成的危害更大,土荆芥耐受NaCl胁迫能力强于Na2CO3胁迫。另外,近缘植物藜的根重比、根冠比在盐、碱胁迫时均呈下降趋势,抗氧化酶活性的变化也低于土荆芥,说明土荆芥比藜更能耐受盐、碱胁迫。     

盐胁迫下植物与根际微生物互作研究进展

土壤盐分过高严重影响植物的生长发育,制约了现代农业和经济的可持续发展,威胁生态安全.根际微生物是植物基因组的有效延伸,通过调控植物体内激素变化、诱导形成抗氧化系统、产生渗透调节物质、分泌胞外多糖、介导离子平衡等方式对其生理特性产生深刻影响,诱导植物产生胁迫应答,缓解盐逆境损伤.而植物通过降低土壤耕层盐度、积累养分、降低根际pH等系列生理过程,也对根际微生物产生一定微生态效应.为更好地从根际微生态角度解答植物耐盐胁迫的生理与分子机制,充分挖掘和利用根际功能微生物,该研究从植物对根际微生物的影响、根际微生物提高植物的耐盐机理2个方面系统阐述了二者的互作关系,并展望了今后开展植物耐盐性研究和利用的方向.     

光质和光敏色素在植物逆境响应中的作用研究进展

光敏色素是植物感受外界光环境变化最重要的光受体之一,不仅参与调控植物生长发育,还介导植物对各种生物和非生物胁迫的响应。已有研究表明,光敏色素缺失会导致植物对病原菌、害虫等生物胁迫以及低温、高温、干旱、盐等非生物胁迫的抗性发生改变;改变光质（如调节红光远红光比率）可提高植物对上述逆境胁迫的抗性,并且通过水杨酸、茉莉酸和脱落酸等激素信号途径诱导植物的抗性。在系统综述近年来光敏色素在逆境响应中的作用以及防御机制研究进展的基础上,讨论了在园艺植物生产中通过利用光质和对光敏色素信号途径相关基因进行遗传改良,提高作物抗性,促进作物增产和改善作物品质的重要性。     

盐胁迫下植物光合作用的研究进展

盐胁迫对农业生产的威胁是一个世界性的热点问题,也是影响全球生态环境的重要因素之一。当植物遭受盐胁迫时,其生长发育受到抑制,这通常与光合作用效率的下降密切相关。本文针对盐胁迫对植物光合作用不同方面的影响进行了综述,主要包括气孔导度、光合色素、PSⅡ光化学反应、光合电子传递、叶绿体超微结构、类囊体膜蛋白复合体以及光合磷酸化和CO2固定等方面,以期为丰富盐胁迫下植物光合作用理论提供依据。     

植物bZIP转录因子及其耐盐性调控研究进展

盐害影响植物的生长发育,碱性亮氨酸拉链类转录因子bZIP参与了植物的盐胁迫响应,因此就植物对高盐胁迫的理化反应、bZIP转录因子的功能及在植物高盐逆境下的作用的研究进展进行了综述,对今后利用bZIP基因改良植物耐盐性具有参考价值。     

盐胁迫下外源激素对草莓试管苗生长及生理特性的影响

在盐胁迫培养基上分别添加6-BA和IAA，研究两种外源激素对盐胁迫下生长的‘香菲’和‘大将军’草莓试管苗的影响。结果表明：添加6-BA和IAA的培养基与盐胁迫培养基相比，其上的草莓苗生长转好，叶片叶绿素、脯氨酸和可溶性蛋白含量增加，6-BA和IAA对盐胁迫的草莓苗生长均有缓解作用，IAA的缓解效果强于6-BA，但两种外源激素的缓解效果均达不到无盐培养基（MS）正常试管苗的生长程度。     

什么是盐胁迫

正全世界约有130亿hm~2的陆地,其中有30亿hm~2盐碱土,几乎所有的洲都有盐碱土。我国约有0.27亿hm~2盐碱土。随着工业现代化,灌溉地和设施面积的扩大,土壤次生盐现象日趋严重。盐土是指土壤饱和提取液电导率超过4dS·m~(-1)的土壤,包括:轻盐土、中盐土、重盐土。城市园林植物的盐胁迫除了区域性地理土壤因素外,北方城市撒盐溶雪是交通干线附近园林绿地盐积累、盐过量、盐中毒的重要原因之一。盐胁迫在炎热、干旱条件下对植物的伤害比冷凉条件下重,强光照下盐胁迫对植物生长的抑制比弱光下的盐胁迫要     

独角金内酯对盐胁迫下月季植株生长的影响

盐胁迫是抑制月季生长和发育、限制作物产量、降低作物品质的主要非生物胁迫因子.独脚金内酯对植物在逆境胁迫下的生长发育有着重要的调节作用.本试验以去顶后的食用玫瑰'滇红'为材料,探讨GR24(独脚金内酯人工合成类似物)对盐胁迫下月季生长的影响,以期为月季抗盐胁迫栽培提供理论依据与技术参考.结果表明,随盐胁迫时间的增加,盐胁...     

菌根真菌提高植物耐盐性的研究进展

近年来,土地盐渍化已成为最常见的农业问题之一,影响农林业的发展。丛枝菌根真菌(AMF)可与植物形成共生体,从而增强植物抗盐碱胁迫的能力,这一特点引起了国内外学者的高度关注。该研究从盐胁迫对植物生长的影响、盐胁迫下AMF对植物生长的影响、AMF提高植物耐盐性的作用机制等3个方面阐述了丛枝菌根真菌对植物耐盐性的影响,以期为盐碱地的改良及农业生产提供参考依据。     

土壤干旱和盐胁迫对帕洛特王幼苗生长及生理特性的影响

以山龙眼科木本切花植物帕洛特王1 a生扦插苗为材料,研究其对土壤干旱和盐胁迫的生长、形态及生理生化反应的影响.结果表明:干旱及盐胁迫对帕洛特王幼苗的生长及各器官的生物量积累无显著影响.干旱条件下,根/冠比显著增加,说明该植物可以通过地上地下生物量的分配来积极地适应干旱.盐胁迫下,帕洛特王幼苗叶片相对含水量显著下降,叶绿素a含量显著上升,抗氧化酶活性及可溶性渗透调节物质也显著增加,说明该植物可通过一系列生理生化特性的改变来积极抵抗盐胁迫.在该研究中,干旱处理及盐处理对帕洛特王植株影响较小,说明帕洛特王对于土壤干旱及盐分具有一定的耐受性.     

苹果MdMYB121基因异位表达提高烟草的抗逆性

 苹果MdMYB121（序列号MDP0000196982）蛋白具有典型的R2R3MYB结构域,半定量RT-PCR检测发现,MdMYB121表达能被多种非生物胁迫和逆境相关激素不同程度地诱导。采用RT-PCR技术克隆出该基因的全长cDNA,构建其表达载体并侵染烟草,获得转基因植株。表型分析发现,与野生型对照相比,转基因烟草的种子萌发对盐胁迫不敏感,幼苗的抗盐性也得到明显提高;相对于野生型幼苗,转基因幼苗生长对水杨酸（SA）处理不敏感,根和茎较长,侧根更多。转基因烟草植株对高盐、干旱和低温的抗性比野生型对照明显提高。表明MdMYB121能够响应非生物胁迫,在植物抵抗非生物胁迫中具有重要功能。     

脱落酸与植物非生物逆境抗性研究进展

作为一种非常重要的植物激素,脱落酸(ABA)在应对环境胁迫和调控植物对非生物胁迫耐受性方面发挥了重要的作用。该文综述了ABA的生物合成和代谢途径、信号传导途径以及ABA在调控植物应对干旱胁迫、非干旱胁迫、盐胁迫等非生物胁迫中的作用;并对ABA分子合成机制和ABA在调控植物产生应对非生物胁迫抗性的分子机制等方面进行了展望。     

盐胁迫对草莓抗氧化系统和离子吸收的影响

以“红颊”草莓为试材,采用营养液水培法,研究了盐胁迫对草莓叶片抗氧化系统和离子吸收的影响.结果表明:与对照相比,盐胁迫初期,草莓叶片内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈现先上升趋势,6h达到最大,随后呈现下降趋势;同时草莓叶片超氧阴离子((O2-.)产生速率加快;过氧化氢(H2O2)含量、丙二醛(MDA)含量和质膜透性均提高,且随胁迫时间延长,增加幅度变大.盐胁迫明显地提高了草莓根、茎和叶片中的Na+含量,降低了K+和Ca2+含量,说明盐胁迫抑制了K+和Ca2+的吸收;盐胁迫均降低了草莓根、茎和叶片中K+/Na+和Ca2+/Na+.综上结果表明,在盐胁迫初期,植物可通过提高其体内抗氧化酶活性来提高草莓抗性,随胁迫时间延长,植物体内抗氧化系统遭到破坏;同时,盐胁迫也抑制了草莓对矿质营养离子的吸收,破坏了植物体内离子平衡.     

盐胁迫下丛枝菌根真菌对植物影响的研究现状与发展趋势

综述了近年来国内外在丛枝菌根(AM)真菌提高植物抗盐性方面的研究进展.从植物生理的角度,对盐胁迫下AM真菌提高宿主植物抗性的作用机制进行了讨论,同时提出了AM真菌在提高植物抗盐性和实践应用方面值得深入探讨的问题.     

水杨酸对盐胁迫下辣椒种子萌发及幼苗生长的影响

该试验对NaCl胁迫下生长的辣椒幼苗进行水杨酸(SA)处理,分别采用浸种法和水培法在种子萌发期和幼苗期进行研究,以期研究外源SA对盐胁迫下作物生长的缓解作用,降低盐胁迫对作物的伤害,提高中、轻度盐碱地的利用率。结果表明:盐胁迫会抑制辣椒种子的萌发和幼苗生长,当SA浓度为0.15 mmol·L~(-1)时,种子的发芽势、发芽率等最高,缓解盐胁迫的效果最佳;利用外源水杨酸对盐胁迫下的辣椒苗进行生长调控,叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)显著降低,细胞间隙CO_2浓度(Ci)持续升高,表明SA可以缓解盐胁迫对植物的抑制作用,提高叶片光合作用的效率,同时与NaCl处理相比,叶绿素含量在第3、6、9天分别增加51%、34%、40%,这表明SA可以缓解盐胁迫对辣椒幼苗的生长抑制,促进叶片叶绿素的合成,保护其光合作用,维持植物的正常生长。     

干旱胁迫对植物生理方面的影响

水分是限制植物生长的主要生长因子之一。在不良环境中,当植物好水大于吸水时,即出现水分亏缺,干旱胁迫。当植物处于这种逆境胁迫,超出植物正常生长、发育所能忍受的范围时,胁迫就会对植物体造成生理方面的影响,体现在生长、光和作用及产量、激素代谢、酶系统、碳代谢、脯氨酸含量等方面。     

油菜素内酯对不同类型盐胁迫下辣椒种子萌发及幼苗生长的影响

在盐胁迫下,植物会受到盐离子的毒害,产生大量有毒自由基,导致自由基代谢失衡,膜脂过氧化程度加重,蛋白质降解,DNA链被破坏,最终使植物生长发育受阻。以辣椒为研究对象,研究了油菜素内酯(BR)对不同盐胁迫(中性盐、碱性盐)下辣椒种子萌发、幼苗生长发育的影响。结果显示,不同类型盐胁迫下辣椒种子的发芽率下降,BR浓度0.25 mg/L是恢复NaCl胁迫下辣椒种子萌发力最适合的处理浓度,发芽率为95.9%,发芽势为92.9%,均显著高于其他处理;BR浓度0.5 mg/L,是恢复NaHCO3胁迫下辣椒种子萌发力最适合的处理浓度,发芽率为92.1%,发芽势为90.7%,均显著高于未经BR处理的种子。BR能显著缓解不同盐胁迫对辣椒幼苗生长的抑制作用,NaCl胁迫下,BR浓度为0.25 mg/L时,对恢复幼苗茎质量作用明显,但对茎长作用不明显。NaHCO3胁迫下,BR浓度为0.5 mg/L时,对幼苗生长促进作用最为明显。