棉花幼苗根系响应NaCl胁迫的差异蛋白组学分析

为了探讨盐胁迫对棉花幼苗根系蛋白表达谱的影响,丰富棉花在分子水平上应对盐胁迫的机理,本研究对盐胁迫下棉花幼苗根系进行差异蛋白组学分析。试验利用1%NaCl模拟盐胁迫,对陆地棉品种‘中棉69’进行72 h处理,利用磷酸盐缓冲液研磨后再用月桂酸辅助三氯醋酸沉淀的方法获得棉花幼苗根系蛋白样品,并进行双向电泳分离,获得了分辨率较高、背景清晰的差异蛋白表达图谱。图谱分析显示,共有36个棉花幼苗根系蛋白点响应盐胁迫,其中16个表达量显著上调,20个表达量显著下调。对其中的10个表达差异的蛋白进行了质谱分析和同源蛋白鉴定,结果显示它们分别为抗坏血酸过氧化物酶、烯醇化酶、谷胱甘肽-S-转移酶、醌氧化还原酶、膜联蛋白AnxGb3、叶绿体Rubiso大亚基蛋白结合α亚基、P23蛋白、果糖激酶、乙醇脱氢酶、腺嘌呤磷酸转移酶1亚型1。本研究结果显示盐胁迫下有部分棉花幼苗根系蛋白显示显著差异表达,表明这些蛋白可能参与棉花抗（耐）盐的信号、代谢途径中。     

盐胁迫对燕麦种子萌发期蛋白质组影响的研究

为探析盐胁迫下燕麦种子萌发时蛋白质的差异表达及其相关生理功能分析,比较了燕麦在不同浓度氯化钠溶液处理下种子的萌发及幼苗生长能力,然后采用二维凝胶电泳结合基质辅助激光解析飞行时间质谱的蛋白质组学方法分析种子在0和1%氯化钠溶液处理种子萌发时的蛋白质组差异表达。结果表明:随着盐胁迫的加剧,燕麦种子的萌发力和成苗率降低。蛋白质组分析显示:1%氯化钠溶液处理使得燕麦种子蛋白质组二维凝胶中11个蛋白质点表达发生变化,其中10个蛋白质点表达量上调。质谱鉴定得到3个可靠蛋白,分别为:燕麦蛋白、燕麦蛋白N9和蛋白质二硫键异构酶。这些蛋白的差异表达可能与盐分胁迫下燕麦种子萌发的生理活动有关联。     

NaCl胁迫对蓝盆花幼苗生长及生理特性的影响

为探讨胁迫条件下幼苗生长及生理特性的影响,本研究以一年生蓝盆花幼苗为试验材料,利用不同NaCl浓度溶液对幼苗进行处理,结果表明:NaCl浓度低于0.30%时,蓝盆花幼苗可正常进行生长,高于此浓度时,随着胁迫时间的延长,幼苗叶片开始出现受害症状;在0.30%NaCl胁迫下,叶片细胞膜透性显著升高,且随着胁迫浓度的升高,细胞膜透性升高幅度不断加大;叶片中MDA含量、可溶性蛋白和可溶性糖含量在NaCl浓度为0.30%时均达最大值,随着浓度升高其含量逐渐降低;叶绿素含量和Chl a/b随着浓度升高呈现先升高后降低的变化趋势,而类胡萝卜素含量呈先降低后升高的变化。本研究显示蓝盆花幼苗在含盐量小于0.30%的土壤上可正常生长,超过该浓度幼苗生长及生理特性会受到显著影响,因此适于蓝盆花幼苗生长的NaCl浓度大约为0.30%。本研究为盐渍地区蓝盆花引种栽培提供参考依据。     

小麦根系在不同铁营养水平条件下的蛋白质组差异表达分析

为了探究小麦根际不同铁水平对根系基因表达的调控,采用小麦‘北农9549’为材料,进行缺铁胁迫和胁迫后恢复铁供应等不同处理,用双向电泳的方法分离蛋白,对比分析不同处理间根系蛋白质表达的差异。结果表明,缺铁处理植株与正常供铁的植株相比,缺铁条件下生长的小麦根系有137个蛋白点的表达水平变化具有显著差异（P<0.05）,其中76个蛋白点发生大于2倍的显著上调表达,另有61个蛋白点发生大于2倍的显著下调表达。上述经过铁饥饿的小麦根系恢复正常铁供应2周后,与自始至终正常供铁的根系相比,有150个蛋白点的表达水平变化具有显著差异（P <0.05）,其中78个蛋白点发生大于2倍的显著上调表达,另有72个蛋白点发生大于2倍的显著下调表达,本试验结果表明,缺铁会引起小麦根系表达大量特异性蛋白。     

两个小麦新品种的耐盐性分析

为了研究不同浓度NaCl胁迫对小麦生理特性及TaNHX1基因表达的影响,以鲁原502和青麦6号2个小麦新品种为试验材料,50,100,150,200 mmol/L NaCl胁迫下测定2个小麦品种种子发芽率、幼苗鲜质量、根系活力、质膜透性、MDA含量、Na~+含量等生理指标,并通过荧光定量PCR方法对小麦耐盐基因TaNHX1在根部和茎基部的表达量进行了比较。结果表明,100 mmol/L以上浓度NaCl胁迫下青麦6号种子发芽率显著高于鲁原502;低浓度NaCl胁迫对青麦6号幼苗生长具有显著促进效应,150 mmol/L NaCl胁迫下青麦6号幼苗鲜质量显著降低,而鲁原502幼苗鲜质量在100 mmol/L NaCl胁迫下就开始显著降低;高浓度NaCl胁迫下鲁原502根系活力下降幅度显著大于青麦6号;相同浓度NaCl胁迫下鲁原502叶片质膜透性和MDA含量均显著高于青麦6号,说明NaCl胁迫对青麦6号叶片细胞质膜伤害较小;高浓度NaCl胁迫下青麦6号根部和茎基部Na+含量均显著高于鲁原502,说明青麦6号根部和茎基部的拒Na+能力显著大于鲁原502,可以有效限制Na+向地上部运输;鲁原502和青麦6号的TaNHX1基因分别在100,150 mmol/L NaCl胁迫下达到最高表达量。以上结果说明青麦6号比鲁原502更耐盐,鲁原502的最高耐盐浓度为100 mmol/L,青麦6号的最高耐盐浓度为150 mmol/L。     

干旱胁迫下马铃薯茎段蛋白的双向电泳图谱分析

本研究以青海省马铃薯品种"青薯9号"无菌苗为材料,利用10%PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,运用双向电泳技术,对干旱胁迫后的马铃薯茎段蛋白进行差异蛋白组学分析。结果表明:无菌苗在10%PEG-6000溶液模拟干旱胁迫下,其茎段蛋白表达发生了显著变化:其中共有139个蛋白点得到匹配,检测出127个差异表达的蛋白点,108个表达量表现为显著上调,12个显著下调,得到7个新增蛋白。这表明,在干旱胁迫环境条件下,马铃薯为了响应水分亏缺可能通过调控相应的代谢路径和水平以提高自身对胁迫环境的适应性。     

外源水杨酸对NaCl胁迫下黄瓜种子萌发和幼苗根系生长的影响

为了研究外源水杨酸(Salicylic acid,SA)对NaCl胁迫下黄瓜(Cucumis sativus L.)种子萌发特性和幼苗根系生长的影响,以2个黄瓜品种（‘津春五号’、‘世纪春秀’）为材料,以浓度(150 mmol/L)的NaCl溶液结合外源水杨酸SA(0~1.0 mmol/L)处理黄瓜种子并进行发芽试验,观察了黄瓜种子的发芽情况及幼根生长特性。结果表明：在150 mmol/L NaCl胁迫下,黄瓜种子发芽和幼苗根系生长均受到抑制,对黄瓜幼苗根伸长的抑制比茎更明显;外源SA能显著改善NaCl胁迫下黄瓜种子发芽特性,促进幼苗根系的生长,缓解盐胁迫对黄瓜发芽和根系生长的伤害,并以0.25 mmol/L的SA溶液处理对盐胁迫伤害的缓解效果最好。NaCl胁迫下不同品种的耐盐性和外源SA的缓解效应存在差异,‘津春五号’的耐盐性和外源SA的缓解效应高于‘世纪春秀’品种。     

不同盐分胁迫对玉米种子萌发的影响

研究玉米种子萌发及幼苗生长过程中各项指标在不同NaCl浓度胁迫处理下的变化。分别配置浓度为0、30、90、150、210、270 mmol/L NaCl溶液,并用各浓度的溶液将滤纸浸泡至饱和,在培养皿中对3个不同品种的玉米种子进行萌发胁迫试验,并测量幼苗的苗高及根长。试验结果表明：在NaCl溶液胁迫下3种玉米种子发芽率降低,发芽指数以及活力指数等各项指标均受到不同程度的抑制。幼苗生长过程中苗高和根长亦受到抑制。不同NaCl浓度胁迫对玉米种子萌发过程及幼苗生长过程具有显著抑制作用,在供试的3份材料中,‘农大3138’盐胁迫对其种子萌发速度、幼苗生长势的影响较小,表现出较强的耐盐能力。     

异甜菊醇对盐胁迫下小麦幼苗生长的影响

为研究赤霉素结构类似物异甜菊醇对盐胁迫条件下小麦幼苗生长的影响,拟开发一种提升小麦抗盐性能的新型植物生长激素。采用滤纸培养法,用NaCl溶液模拟盐胁迫条件,用10^-10~10^-7mol/L异甜菊醇水溶液预处理小麦种子,设置对照组CK（无盐胁迫）和模型组（无预处理）。培养7d后,测定小麦苗长、根长、苗鲜重、根鲜重以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶、过氧化物酶活性及丙二醛含量。结果表明,不同浓度的异甜菊醇对盐胁迫条件下小麦幼苗的生长指标及抗氧化酶活性均有一定的提高作用,其中对根生长的促进作用最明显,对SOD活性提高最显著。100mmol/L NaCl盐胁迫条件下,10^-8mol/L异甜菊醇对小麦的抗盐性能提高最佳,与模型组比小麦幼苗根鲜重提高了89.7%,SOD活性提高了53.3%;150mmol/L NaCl盐胁迫条件下,10^-9mol/L异甜菊醇对小麦的抗盐性能提高最佳,与模型组比小麦幼苗根鲜重提高了80.8%,SOD活性提高了203.9%。综上可知,异甜菊醇可通过提高小麦幼苗的抗氧化酶活性来缓解盐胁迫对早期小麦幼苗的生长胁迫,且最适宜异甜菊醇预处理浓度会随盐胁迫浓度不同而不同。     

盐胁迫对小麦种子萌发及幼苗生长的影响

以克旱16和新麦9为实验材料,研究由不同浓度NaCl和Na_2SO_4混合盐溶液对小麦种子萌发以及幼苗生长的影响。将NaCl和Na_2SO_4按照3:0、2:1、1:1的比例进行5个浓度梯度的混合,配成15种混合盐溶液,以纯水作为对照,分别对克旱16和新麦9的种子进行盐胁迫,观察并分析计算种子发芽率、发芽指数、发芽势和种子活力指数、幼苗长度、幼苗期主根长度、幼苗期单株根数以及幼苗干鲜重等数据,所得实验数据表明,高盐浓度对小麦的种子萌发和幼苗生长起抑制作用。同时,不同的盐组分对小麦种子萌发和幼苗生长起抑制作用不同,NaCl的抑制作用强于Na_2SO_4。     

文冠果幼苗对盐胁迫的生长策略响应和耐盐性阈值研究

为探讨盐胁迫对文冠果幼苗生长影响,对不同浓度配比(0%、0.2%、0.5%、0.8%) 盐分(NaCl:Na2SO4=9:1)胁迫处理下一年生文冠果幼苗的存活率、苗高、地径、生物量、根冠比、茎叶比进行测定。结果表明：随着盐浓度的增加,幼苗生长指标呈现逐渐下降趋势,生长明显受到抑制,在轻度盐胁迫(0.2%)处理下,地径、根系干重、根冠比高于对照;而中度(0.5%)和重度(0.8%)胁迫处理幼苗各生长指标均显著低于对照。对照、轻度和中度胁迫幼苗存活率为100%,重度胁迫幼苗存活率下降明显。试验表明在盐胁迫条件下,轻度胁迫对幼苗存活和抑制作用弱于中度和重度胁迫,当幼苗受轻度胁迫后通过增粗茎干,增加根系的生长发育,来维持幼苗的正常生长;将总生物量抑制率为50%的盐浓度定义为该幼苗的耐盐性阈值,文冠果幼苗的耐受阈值的盐浓度为0.8%。     

赤霉素对盐胁迫下绿宝糯黍子幼苗根生长及渗透调节的影响

以绿宝糯黍子为试验材料,采用水培法,研究不同浓度盐胁迫对幼苗根的生长、渗透调节和根系活力的影响以及施加赤霉素（GA₃）对盐胁迫的缓解作用。结果表明,与对照相比,盐胁迫抑制幼苗的生长,对根的抑制作用大于芽;根的伸长作用被强烈抑制,可溶性蛋白和游离脯氨酸含量升高,根系活力显著下降。盐胁迫同时施加GA₃能引起伸长区细胞纵向生长,明显促进根的生长,缓解盐胁迫对幼苗的抑制作用;根中可溶性糖和可溶性蛋白含量无显著升高,而游离脯氨酸含量与根系活力明显高于单盐胁迫并与对照持平,外施GA₃可提高幼苗对低盐胁迫的适应性。     

不同水稻品种幼苗期耐盐性评价

水稻是盐碱地改良利用的重要作物。水稻幼苗期对盐胁迫敏感,筛选幼苗期高耐盐水稻品种是利用水稻进行盐碱地改良的关键。通过分析收集的15个粳稻品种在盐胁迫下的形态和生理特性,综合评价不同水稻品种幼苗期的耐盐性。形态分析结果表明: 150mmol/L NaCl处理下,所有试验材料的生长均受到抑制,出现植株变矮、根长变短和叶片枯萎等表型,其中盐胁迫对宁粳44、南粳46和盐丰47（对照）生长抑制相对最弱,死叶率最低;200mmol/L NaCl处理下,宁粳44、南粳46和盐丰47的存活率最高。耐盐指数结果表明,盐丰47的综合性状最好,其次是南粳46和宁粳44。生理特性结果表明: 150mmol/L NaCl处理下所有试验材料的超氧化物歧化酶（SOD）活性及丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量均有所增加,其中南粳46的SOD活性较其他参试材料高;南粳46、盐丰47和宁粳44的丙二醛含量增加幅度较小,脯氨酸及可溶性糖含量增加幅度大于其他参试材料。推测南粳46、盐丰47和宁粳44具有较强的过氧化物清除能力和渗透调节能力,这可能是其幼苗期具有较强盐胁迫耐性的生理机制。综上所述,筛选到的幼苗期耐盐性较强的水稻品种为南粳46和宁粳44。     

盐胁迫对单叶蔓荆种子萌发及幼苗生长的影响

为研究盐胁迫对单叶蔓荆种子萌发及幼苗生长的影响,用不同浓度的盐溶液处理单叶蔓荆种子,测定种子的发芽率与发芽指数,并测定盐胁迫下幼苗的保护酶活性等相关生理指标。结果表明：对照条件下种子萌发率最高;随着盐胁迫强度的增加,幼苗根系活力先增大后减小,盐胁迫浓度为30%时达到最大值;幼苗中脯氨酸含量逐渐增加;抗氧化酶的活性随着盐胁迫浓度的增加先增加后减少,但是SOD与POD活性在浓度20%时达到最高值,而CAT活性在浓度30%时达到最高值;MDA含量先减少后增加。试验表明,一定浓度的盐胁迫可以促进单叶蔓荆幼苗的生长,但种子萌发以无盐条件最好。     

甜菜碱缓解盐胁迫菊苣种子萌发和芽苗生长的作用

为了研究外源甜菜碱(glycine betaine, GB)对盐胁迫菊苣(Cichorium intybus L.)种子萌发和芽苗生长的影响,以不同浓度(0~280 mmol/L)的NaCl结合外源GB(0~10.0 mmol/L)处理菊苣种子并进行发芽试验,测定了种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数等指标。结果表明盐溶液抑制了种子的萌发。其中,280 mmol/L NaCl能完全抑制种子的萌发。外源GB可以不同程度的缓解盐胁迫的抑制作用,且具有浓度依赖效应,其中2.5 mmol/L GB的缓解作用最好,能显著提高210 mmol/L NaCl胁迫下菊苣种子的发芽势、发芽率和发芽指数(P<0.05)。但外源GB对盐胁迫下芽苗的鲜重和干重无明显的缓解作用。外源GB能缓解盐胁迫对菊苣种子萌发的抑制作用。     

盐胁迫对苜蓿种子发芽性状的影响及其耐盐性评价

为了阐明盐胁迫条件下紫花苜蓿种子的发芽性状表现和种子萌发期耐盐性能强弱,同时为改良盐碱化土壤提供更加耐盐碱的植物品种,提高盐碱化土地资源利用率,本试验以5个苜蓿(Medicago sativa)品种为材料,采用不同浓度NaCl处理(0、0.4%、0.8%、1.2%),研究了不同盐浓度对苜蓿种子发芽率、发芽势、苗高、根长的影响。结果表明,盐胁迫对苜蓿种子发芽性状均有较大影响,随着NaCl浓度的提高,苜蓿种子发芽率和发芽势降低,苗长和根长明显缩短,而且,高质量浓度盐胁迫对苜蓿种子发芽性状的影响尤为显著。不同苜蓿品种在不同盐浓度间的差异显著;品种间各指标的表现不尽相同,发芽势与发芽率指标在品种间的差异显著,苗高和幼根长指标在品种间的差异不显著。综合单项指标耐盐系数和品种综合耐盐指数来看,5个苜蓿品种的耐盐性能强弱顺序为‘Magnum salt’>‘中苜1号’>‘维多利亚’>‘巨人201T’>‘皇冠’。     

萝卜幼苗在盐胁迫下的生理响应研究

旨在研究不同强度的盐胁迫对萝卜幼苗的影响及其生理响应机制,为萝卜的抗盐机制研究和耐盐品种的选育做一些前期研究。在人工基质培养条件下,通过往营养液中加入Na Cl,配置成不同浓度盐溶液(0、50、100、150、200 mmol/L),以此模拟盐胁迫逆境。在幼苗生长方面,随盐分的升高,叶片鲜重、地上部鲜重等7个指标出现明显下降,在盐浓度超过100 mmol/L以后,这些指标都与对照有显著性差异;而地下部鲜重、地下部干重2个指标随盐分增加出现了先升高后下降的趋势。幼苗期的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性随盐分升高表现为先降低,后升高,最后再降低的规律。相对叶绿素含量呈现下降趋势,丙二醛(MDA)呈现升高趋势,可溶性蛋白含量呈现升高趋势,但在200 mmol/L浓度下,迅速下降。盐胁迫抑制萝卜幼苗的生长,并且逆境强度越强,抑制越明显。抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量在盐胁迫下起到了维持细胞膜稳定的作用;相对叶绿素、丙二醛的含量能较好地反映出幼苗受盐害的程度。     

水稻籼型不育系萌发期和幼苗期的耐盐性评价

为了鉴定水稻籼型不育系在不同生育阶段的耐盐性,筛选出适合耐盐杂交水稻新组合测配的强耐盐不育系,笔者分别在萌发期、幼苗期对8个水稻籼型不育系进行耐盐性鉴定,以耐盐品种FL478、盐敏感品种IR29为对照。结果显示：盐胁迫对水稻种子的萌发起到抑制作用,抑制效应随盐浓度的提高而增强,10 g/L NaCl浓度胁迫能较好反映水稻不育系萌发期耐盐性的差异。‘沪旱7A’、Y58S在萌发期的耐盐性最好,与FL478均属于1级,具极强的耐盐性;‘荃9311A’的盐害级别为3级,具强耐盐性。盐胁迫对水稻幼苗的生长也起到明显的抑制作用,8 g/L NaCl浓度胁迫下的枯叶率性状能较好反映水稻不育系幼苗期耐盐性的差异,‘沪旱11A’与耐盐对照FL478耐盐性相仿。