外源钾对盐胁迫下植物生长和生理特征影响的研究进展

钾离子参与植物多个生理代谢过程，能不同程度地缓解植物受到的盐胁迫，促进植物生长发育。为了全面了解外源钾对盐胁迫下植物生长的影响，本研究归纳了盐胁迫对植物生长代谢的影响，钾在植物体内的生理作用以及外源钾对盐胁迫下植物生长生理特征的影响；分析了钾对盐胁迫下植物的生长发育、光合荧光特性、渗透物质及抗氧化酶活性、体内水分状况及离子分布的影响。针对当前钾离子缓解植物盐胁迫的分子机制及应用研究较少的问题，建议在今后的研究着重从以下两方面开展：（1）明确盐胁迫下植物体内钾离子转运机制、信号转导和相关基因的调控表达；（2）开展盐碱地肥料长期定位研究并研发可以提高植物耐盐性的新型钾肥。通过以上研究的开展，可为今后利用钾提高植物耐盐性以及盐渍土壤的改良提供解决方案。     

外源调节物质对盐胁迫下植物生长调控研究进展

为了探究外源物质对植物耐盐性的调控机理及进一步利用外源调节物质提高作物耐盐性,归纳了五大类传统植物激素（生长素、赤霉素、乙烯、脱落酸、细胞分裂素）以及褪黑素、水杨酸、多胺、油菜素类固醇、茉莉酸类等外源生长调节物质对盐胁迫下植物生长的调控情况。同时总结了硅、钙等离子类外源调节物对盐胁迫下植物生长的调节作用,多种外源调节物质可通过增强光合作用、提高渗透势、增加抗氧化酶活性及减少离子毒害等方式来减轻盐害。本文为进一步利用单一或复合外源调节物质来缓解作物盐害盐提供理论依据。     

钙诱导黄瓜幼苗耐盐性效应

本试验以黄瓜为试材，研究了在100 mmol•L-1NaCl胁迫下，添加外源钙对黄瓜幼苗耐盐性的影响。结果显示，盐胁迫下黄瓜幼苗生物量显著下降，叶绿素含量和保护酶活性显著降低，同时脂质过氧化指标MDA含量显著增加，幼苗生长受抑制；添加外源钙能在一定程度上缓解盐害，表现为植株生物量增加，叶绿素含量、SOD和POD活性显著提高，MDA含量显著下降，同时游离脯氨酸含量显著上升，渗透调节能力增强，不同钙处理水平，效果有差异，以40 mmol•L-1 CaCl2处理效果最好，说明外源钙可缓解盐害对黄瓜幼苗生长的抑制作用，诱导其耐盐性的提高。     

外源氯化钙对盐胁迫下西兰花抗氧化酶系统及离子吸收的影响

以美国"格福"与日本"山水"两种耐盐性不同的西兰花为试验材料,采用基质营养液栽培,研究了外源氯化钙对盐胁迫下西兰花鲜重、干重、MDA、抗氧化酶活性及离子吸收的影响。结果表明:外源钙的添加,可显著促进西兰花的生长,减轻盐胁迫,增加地上部、地下部干重及鲜重。外源钙处理明显降低了西兰花叶片MDA含量,减轻盐胁迫对叶片膜脂过氧化程度。外源钙处理对西兰花SOD、POD、CAT活性的影响因品种耐盐性不同表现不一。外源钙处理可减少西兰花地上部、地下部Na+的积累,增加K+、Ca2+的浓度。外源钙处理对盐敏感品种的效果要好于耐盐品种。最佳的钙浓度为10mmol/L。     

高粱在盐胁迫下特定蛋白的表达及与耐盐性关系的研究

报道了通过统计学上逐步回归的方法，筛选出对植物耐盐性有显著贡献的蛋白质，并应用方差分析探讨上述蛋白质的最佳诱导条件，以便探明盐胁迫一特定蛋白一耐盐性之间的关系。结果表明: 由NaCl诱导的高粱耐盐性是众多蛋白质综合作用的结果，其中不受盐诱导的15. 5 kD根蛋白、受盐诱导的71. 4 kD叶蛋白对高粱耐盐性具有显著正贡     

代谢组学及其在植物盐胁迫研究中的应用

代谢组学是对生物体或细胞所有低分子量代谢产物种类、数量以及代谢途径进行研究的一门新学科,是研究植物学研究的理想平台。盐胁迫是一种重要的非生物胁迫。目前为止,基于代谢组学对盐胁迫下植物的研究已经有很多。本综述总结了土壤盐碱化现状及其对植物的伤害、植物对盐胁迫的适应机制、植物代谢组学研究起源及流程以及代谢组学在植物盐胁迫研究中的进展。旨在为深层次研究植物耐盐性机理提供参考。     

液泡膜质子泵与植物耐盐相关性研究

土壤盐渍化是一个世界性的资源问题和生态问题,盐分胁迫几乎会影响植物所有重要的生命活动,造成植物的减产或其他不利影响.液泡膜质子泵(H~+-ATPase和H~+-PPase)在植物细胞的跨膜物质转运、胞内pH值平衡等诸多生理活性方面都发挥关键作用.因此,在植物对环境胁迫的响应过程中,液泡膜质子泵活性的调节对植物的耐盐性具有重要意义.本文结合植物液泡膜H~+-ATPase和H~+-PPase的分子结构、生理功能及其在盐胁迫下调节机理的研究结果,阐述了植物液泡膜质子泵的生理功能与植物耐盐性的相关性,并对其仍未解决的问题进行了展望.     

棉属野生种旱地棉苏氨酸醛缩酶基因GarTHA的克隆及功能验证

盐胁迫是影响作物生长和发育的重要因素之一。一些棉属野生种具有较好的耐盐性, 是开展棉花耐盐性机制研究以及改良陆地棉耐盐性的重要资源。本研究基于cDNA-AFLP技术分离获得的旱地棉(Gossypium aridum)盐胁迫下差异表达片段序列信息, 经电子克隆技术和RT-PCR方法克隆了旱地棉苏氨酸醛缩酶基因cDNA全长, 命名为GarTHA (GenBank登录号为KC167360)。该cDNA全长为1 018 bp, 包含一个822 bp的完整ORF, 编码273个氨基酸残基, 蛋白质分子量为82.57 kD, 等电点为4.89。GarTHA基因与杨树PtTHA基因同源性最高, 为84.6%。为进一步验证其功能, 利用拟南芥逆境胁迫启动子rd29A构建植物表达载体, 将GarTHA基因的完整ORF转入拟南芥中, 获得转基因植株并进行了耐盐性鉴定。结果表明, 在盐胁迫下转基因拟南芥种子的发芽率明显高于野生型, 且转基因植株的根长显著高于野生型。说明GarTHA基因可能参与植物的盐胁迫反应, 从而提高植物抗逆性。     

盐碱胁迫下植物生理和钙信号通路分子机制的研究进展

土壤的盐化和碱化往往伴随发生,在盐碱胁迫下,植物会遭受许多类型的非生物胁迫,严重影响植物的正常生长发育。本综述首先介绍了盐碱土的分类;其次从四个方面对植物在盐碱胁迫下体内产生相应生理机制进行详细介绍;接下来以植物在盐碱胁迫下产生的钙信号为重点进行阐述,包括植物首个非离子通道型盐胁迫下离子感受器GIPCs的发现、盐碱胁迫诱导的钙信号相关通道和转运蛋白、钙信号的感受与传递、以及其他与钙离子信号产生交叉的信号通路的研究进展。在碱胁迫中与钙信号的相关研究鲜有报道,本综述也介绍了此方面的最新研究。最后,对该研究领域目前需要解决的科学问题进行展望。     

植物抗旱耐盐机理的研究进展

干旱、盐碱均是影响植物生长发育及作物减产的非生物胁迫因素,研究植物的抗旱性和耐盐性对农业生产和生态建设具有重要的意义。植物在受到干旱胁迫或者盐碱胁迫时,可以通过渗透物质的变化以及保护酶活性变化来响应干旱胁迫或者盐碱胁迫,从而提高植物的抗旱耐盐能力。同时许多与植物抗旱耐盐相关的基因被克隆和分析,并通过转基因技术将这些基因转到植物中异源表达,同样提高了转基因植物的抗旱耐盐能力。笔者从植物形态、生理生化水平以及活性氧清除和转录因子等方面概述了植物的抗旱和耐盐机制。     

逆境条件下植物CBL-CIPK信号途径转导的分子机制

非生物逆境条件下,植物细胞中的钙离子浓度会发生变化从而导致独特的钙信号的产生,钙信号通过与各种钙离子结合蛋白作用,从而将信号继续向下游传递.CBL蛋白作为近年来刚发现的一类钙结合元件,通过与一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶-CIPK相互作用而形成了一套植物钙信号传递网络,并且在盐、干旱、低钾等非生物逆境的信号传递中起着重要作用.     

钙信号系统与植物激素信号

Ca2+是高等植物细胞内普遍存在的一种信使分子,能介导植物对外界信号的刺激反应，调节多种生理过程, 并参与植物体内多种刺激-反应的藕联过程。目前证实在植物里钙依赖性蛋白激酶（CDPKs）、钙调素（CaM）、钙调磷酸酶B类似蛋白（CBLs）三类钙结合蛋白，这些蛋白质可识别特定的钙签名，并依赖这些钙信号向下游转达以适应外界刺激。Ca2+信使系统与激素在植物的花发育(成花诱导、花芽分化及开花调控)，有性生殖方面(在花粉萌发和花粉管生长)，逆境生理等都起着非常重要的作用。近些年有关学者在植物激素受体蛋白、信号转导、基因表达等方面的研究，以及与Ca2+相关的信号传递机理的研究中发现：Ca2+/CaM、Ca2+/CDPK和Ca2+/CBL三类钙信号系统与植物激素信号密切相关。     

喀斯特植物叶片草酸钙与抗坏血酸的相关性分析

草酸钙晶体是一种典型的植物生物矿物,在植物的生长发育和抗逆性方面起着重要的作用。本研究以贵州喀斯特生境中适生草本、灌木和乔木植物为材料,通过光学显微成像观察草酸钙晶体的形态和分布特征。同时,分析抗坏血酸和草酸钙含量之间的相关性,探究抗坏血酸与草酸钙之间的关系。结果表明,植物叶片中草酸钙主要有簇晶和棱晶两种形态,簇晶主要分布在叶肉组织中,而棱晶主要分布在叶脉组织中。在草本和灌木物种中,草酸钙含量与抗坏血酸和脱氢抗坏血酸均表现为正相关关系;然而,在乔木物种中,草酸钙含量与抗坏血酸含量正相关,与脱氢抗坏血酸含量相关性不明显。研究发现,贵州喀斯特适生植物叶片主要以叶肉簇晶和叶脉棱晶的方式富集草酸钙晶体,植物抗坏血酸和草酸钙之间表现为正相关,这为进一步研究草酸钙晶体的合成和生物学功能提供了科学数据。     

植物草酸钙晶体的研究进展

畜牧业养殖作为农业发展的重要分支,对社会经济发展、人民生活水平的提高起着至关重要的作用。中国盐碱地分布广泛,东北、西北、华北等地区均有分布,且次生盐碱化日益加剧,严重影响牧草产量,限制了畜牧业养殖的可持续发展。发展新型畜牧业养殖,改造治理、充分利用不适宜放牧的盐碱地等闲置土地资源,不仅可以发展新型畜牧业养殖,同时对农业可持续发展、推动区域经济、促进生态环境的可持续发展具有重要意义。新近有研究表明草酸钙晶体与植物抗盐碱具有密切联系,并且对其合成与调控机制已经展开了一些研究。虽然其合成与降解机制尚不完全清楚,但已有研究表明草酸钙晶体在钙调节,植物保护、防御、结石病防治、离子平衡、食品安全、植物病虫防治、缓解逆境胁迫等方面具有重要作用。本研究通过梳理相关文献,对植物草酸钙晶体的分布特征,研究方法、合成机制、降解机制、生物功能等方面进行综述,以期对其潜在的应用价值提供理论基础。     

土壤中钙与有机碳之间相互作用的研究进展与展望

土壤是植物赖以生存的物质基础,土壤中有机碳含量的高低决定着土壤肥力大小。为了给植物生长发育提供良好的物质条件,提高土壤有机碳含量很有必要。钙素不仅是植物生长发育所必需的营养元素,而且在对土壤有机碳的固持方面也有着至关重要的作用。所以,了解清楚钙素对土壤中有机碳进行固持的机制是很有必要的。通过查阅近年来国内外相关文献报道,分别详述了钙元素的主要植物生理作用、土壤中的主要存在形态以及钙元素与土壤中有机碳之间的相互作用等方面的研究进展。研究表明,钙与土壤有机碳含量存在显著的正相关关系,交换态和有机结合态钙能够影响SOC的积累与转化。同时,土壤中的矿质（无机）胶体通过钙和铁铝的键桥作用与有机质形成有机无机结合态腐殖质,钙离子可以在有机胶体和矿物表面形成离子桥,增强土壤的团粒结构性。然而,还存在一些土壤钙含量对土壤团聚性无明显影响或负面影响的报道。     

提高植物抗盐能力的技术措施综述

日益严重的土壤盐渍化抑制作物生长，使栽培作物产量和品质下降。为提高盐胁迫下农作物的产量，研究提高植物抗盐性就有着极为重要的意义。综述了提高植物抗盐性的一些措施，包括培育抗盐作物和品种、利用Ca或微量元素、抗盐剂和植物激素以及增施有机肥、合理灌溉、地膜覆盖等其它措施，以期为植物抗盐栽培提供指导。     

叶面喷施尿素和过磷酸钙对金盏菊生长发育的影响

研究了在金盏菊(Calendula officinalis L.)的生长初期叶面喷施各种不同浓度配比的尿素和过磷酸钙对其营养性状和花发育的影响,结果表明:尿素和过磷酸钙配合进行叶面喷施,能促进生长,增加株高、叶片数及花朵数,其中以0.1%的尿素和1.0%的过磷酸钙配合效果最佳.     

不同水平供钙量对木本观赏植物生长发育的影响

为了探讨城市园林绿化实际栽培和应用过程中通过调整钙肥施用量控制木本观赏植物营养生长和生殖生长的可能性。本研究以木本观赏植物‘桐棉’为研究对象,在Hoagland营养液配方的基础上设置7个不同水平钙浓度处理,调查‘桐棉’植株外部形态生长指标和各器官的生长量数据。结果表明：100%钙浓度条件下‘桐棉’植株的株高、根长和茎粗达到最大值,分别为：(126.67±4.81) cm,(105.00±4.04) cm 和(24.07±0.84) mm;1%钙浓度条件下‘桐棉’植株的株高、根长和茎粗均是7个不同水平钙浓度处理中的最小值,分别为：(10.67±1.20) cm,(19.33±2.96) cm和(2.20±0.12) mm。100%钙浓度条件下‘桐棉’植株的总生物量、叶干重、茎干重、根干重等指标均达到最大值,分别为：(348.02±12.01) g,(119.85±5.68) g,(157.29±6.39) g和(50.89±0.94) g;1%钙浓度条件下‘桐棉’植株的总生物量、叶干重、茎干重、根干重等指标均是7个不同水平钙浓度处理中的最小值,分别为：(10.24±0.81) g,(3.92±0.39) g,(3.05±0.39) g和(3.28±0.13) g。钙浓度为100%和150%的2个试验处理中,‘桐棉’植株在65天左右出现花蕾;钙浓度为1%、10%和300%的3个试验处理中‘桐棉’植株均未出现花蕾。本研究充分证明Hoagland营养液配方中的钙矿质营养元素浓度比较适合木本观赏植物‘桐棉’的生长发育,钙浓度过低或过高都不利于‘桐棉’植株的前期营养器官生长和后期向生殖生长阶段的转化。     

钙信号与植物低温响应研究进展

钙信号是一种重要的第二信使,在动植物生长发育和信号转导中具有重要的调节作用。为了深入了解其参与植物低温响应的作用机理,笔者归纳了钙离子转运系统和相关钙离子感受器的结构和功能,并从生理变化和基因表达2个方面分析了钙信号参与植物低温响应的研究进展;总结了Ca~(2+)转运系统、Ca M、CMLs、CBLs和CDPKs中参与植物低温响应的基因,并简要分析了其作用机制。分析表明钙信号能通过多条途径增强植物的低温抗性,在农业生产中具有重要的现实意义。