盐胁迫对植物的影响及植物盐适应性研究进展

盐分是影响植物生长及发育的重要环境因素之一。本文综述了盐胁迫对种子萌发,生长发育及光合作用的影响,并从植物自身结构、活性氧清除、渗透调剂物质、离子稳态等方面评述植物对盐分的适应性机制。     

盐胁迫对植物影响的研究进展

盐分是影响植物生长和产量的一个重要环境因子,根据国内外最新的研究资料,从盐胁迫对植物的生长、水分关系、叶片解剖学、光和色素及蛋白、脂类、离子水平、抗氧化酶及抗氧化剂、氮素代谢、苹果酸盐代谢、叶绿体超微结构的影响,及影响光合作用的机制等方面入手,对植物盐胁迫研究现状及进展情况进行了综述,旨在为开展植物抗盐机理研究、选育培育耐盐植物新品种提供参考。     

盐胁迫对植物各营养器官形态结构影响的研究进展

在胁迫条件下,植物为了提高自身对不良环境的适应能力,保持物种的延续性,其结构形态势必发生变化。盐渍土在中国分布面积广泛,盐渍土上的作物由于受到各种胁迫作用,导致生长发育不良、农作物减产等问题,所以解决盐渍土对作物胁迫的问题刻不容缓。笔者从植物根、茎、叶形态结构方面阐述了盐胁迫对植物影响,解析植物在形态学的耐盐机理,为选育耐盐品种提供了参考依据。     

水稻耐盐调节机制的研究进展

水稻是对盐胁迫中度敏感的作物。水稻通过无机离子渗透平衡、有机物质渗透平衡、活性氧清除、转运蛋白及跨膜运输等调节机制应对盐胁迫。因此研究盐胁迫下水稻体内反应机理及调节机制对水稻抗盐的研究有重要意义。通过水稻抵御盐胁迫反应机制在盐胁迫条件下变化,而了解水稻耐盐性具有反应机制有哪些,对于发掘耐盐相关调节机制,了解反应机制作用机理,解析耐盐生理生化机制有重要作用。同时,有助于培育耐盐能力提高的作物新品种,应用到实际水稻生产中,并为育种工作提供了理论基础。     

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。     

NAC转录因子在植物抗非生物胁迫基因工程中的应用进展

植物在生长发育过程中,经常会遭遇各种非生物胁迫,影响其生长发育甚至产量。NAC转录因子是植物特有的、最大的转录因子家族之一,在植物生长发育及抵御多种非生物胁迫反应中具有重要的调控作用。从NAC转录因子对植物的抗逆时期(生殖生长期、营养生长期)及抗逆范围(单一抗性、综合抗性)影响方面阐述了其在植物抗旱、耐盐、耐冷等基因工程中的应用进展,为NAC转录因子的利用及植物抗逆遗传改良和育种提供参考。     

盐分胁迫对植物的影响及植物耐盐机理研究进展

盐分是影响植物生长的一个重要环境因素。总结了盐分胁迫对植物生长发育影响的研究进展,从氧自由基产生、膜脂过氧化、离子伤害、渗透伤害和有毒物质积累等方面系统分析了盐胁迫对植物的伤害机理,并综述了植物对盐分胁迫的适应机制,总结了主要的抗盐生理指标。     

植物耐盐相关基因及其耐盐机制研究进展

植物的耐盐性是一个复杂的数量性状,涉及诸多基因和多种耐盐机制的协调作用。本文综述了近年来国内外在植物耐盐分子方面的研究成果与最新进展。Na /H 反向转运蛋白、K 转运体HAK和K 转运的调控基因AtHAL3a、高亲和性K 转运体HKT等通过调控植物体内离子跨膜转运,重建体内离子平衡来抵御盐渍伤害;Δ'-二氢吡咯-5-羧酸合成酶(P5CS)和Δ'-二氢吡咯-5-羧酸还原酶(P5CR)基因、胆碱单加氧酶(CMO)和甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因、1-磷酸甘露醇脱氢酶(mtlD)和6-磷酸山梨醇脱氢酶(gutD)基因以及海藻糖合成酶基因等通过合成渗透保护物质维持细胞的渗透势、清除体内活性氧和稳定蛋白质的高级结构来保护植物免受盐渍胁迫伤害;植物细胞中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、抗坏血酸-谷光苷肽循环中的酶等在清除细胞内过多的活性氧方面起重要作用;水通道蛋白基因与晚期胚胎发生丰富蛋白(LEA蛋白)基因参与多种胁迫的应答,它们与保持细胞水分平衡相关;另外,与离子或渗透胁迫信号转导相关受体蛋白、顺式作用元件、转录因子、蛋白激酶及其它调控序列可以启动或关闭某些胁迫相关基因,使这些基因在不同的时间、空间协调表达,以维持植物正常的生长和发育。本文还在小结中从整体水平上阐述了植物感受盐渍胁迫和其应答的基本分子机理。为植物耐盐机理的进一步研究及培育耐盐植物奠定了理论基础。     

植物耐盐机理研究进展

高盐是限制农作物生长和生产最主要的非生物逆境之一。土壤中过多的盐离子对植物细胞造成渗透、离子和氧化胁迫。植物感知胁迫信号后,激活脱落酸、盐过敏感通路维持体内渗透平衡和离子稳态,运行抗氧化系统以应对过量的活性氧。本文通过信号转导、渗透保护剂及溶质的生物合成、离子稳态及区域化、抗氧化系统和植物激素调控等方面综述了植物盐胁迫反应的组成、途径及其调控机制的研究进展,有助于研究人员在逆境条件下培育高产优质的农作物。     

棉花盐害的控制技术及其机理

棉花是耐盐作物,但土壤耕层中积累过多的盐离子会通过离子毒害、渗透胁迫和引起营养失衡等机制导致盐害。控制棉花盐害的途径主要有两条,一是提高棉花自身的耐盐性,另一方面是躲避或减轻盐胁迫。本文评述了提高棉花耐盐性和躲避或减轻盐胁迫的途径、原理和方法,提出在工程措施改良盐碱地的基础上,综合运用适宜品种、水肥运筹、种子处理及地膜覆盖和诱导根区盐分差异分布等农艺措施是现阶段控制盐碱地棉花盐害的有效途径。     

转录组在植物抗盐育种中的应用

盐胁迫是影响植物种子萌发、生长发育以及开花结实的主要非生物胁迫之一,能够导致农业生产力降低甚至造成植物死亡。植物在盐胁迫下的响应策略一直是抗盐分子机制的研究热点。转录组不仅可以更好地研究植物盐胁迫条件下的基因结构和基因功能,而且能发掘抗盐基因。目前,基于转录组技术的种质资源鉴定及精确育种已广泛地应用于植物抗盐育种研究工作中。本综述总结了转录组技术在植物抗盐育种上的应用,浅谈不同植物材料对盐胁迫的响应,为植物抗盐育种提供理论基础。     

植物响应盐碱胁迫的机制

土壤盐碱化对农林业生产和发展的影响日渐严重,已经成为全球范围内所面临的重大环境问题。研究盐碱胁迫的危害以及植物对盐碱胁迫的响应机制,有助于挖掘植物耐盐碱基因,选育耐盐碱品种,改良盐碱地,提高农作物的产量,扩大园林植物的栽培应用。盐、碱实际上是两种不同的非生物胁迫,碱胁迫在盐胁迫的基础上还增加了高pH胁迫,其危害程度较盐胁迫更深。本综述分析了土壤盐渍化现状,盐碱胁迫对植物产生的渗透胁迫、离子毒害、高pH伤害、活性氧胁迫等危害,从渗透调节物质的合成、离子的吸收转运与pH调节、增强抗氧化酶活性及内源激素响应等方面阐述了植物耐盐碱的生理机制;从盐碱胁迫的信号转导、转录因子调控响应及抗盐碱相关基因的表达等方面梳理了植物耐盐碱的分子机制。最后对植物适应盐碱胁迫的研究方向及多组学联合分析在全面研究植物抗盐碱机制中的应用作出了展望。     

嫁接提高植物耐盐性研究进展

蔬菜设施栽培中,由于不合理的肥料使用、栽培管理措施不当以及雨水淋洗相对较少等原因,造成土壤盐分积累,土壤次生盐渍化现象普遍发生,导致蔬菜作物生长发育受到抑制、产量和品质降低,严重影响了设施蔬菜生产的可持续发展。实施嫁接栽培是克服设施土壤次生盐渍化的一条有效途径。此文综述了近年来国内外盐胁迫下嫁接植物的研究进展,包括植物生长发育、离子分布、光合作用、渗透调节作用、抗氧化酶及内源物质等方面,分析目前相关研究中存在的问题及其研究前景,旨在为开展嫁接植物抗盐机理研究提供参考。     

盐胁迫及La3+对不同耐盐性水稻根中抗氧化酶及质膜H+-ATPase的影响

用盐敏感的武运粳8号和强耐盐的韭菜青两个粳稻品种,比较了盐胁迫条件下根中抗氧化酶类和质膜H＋-ATPase活性的变化以及La^3＋对其变化的影响。结果表明,两个品种根中SOD和APX活性无显著区别,但耐盐品种的CAT和POD活性强于盐敏感品种。盐胁迫不同程度地提高了两者抗氧化酶活性。La^3＋对其影响最显著的差异出现在高盐条件下（200-300mmolL^-1NaCl）,对耐盐品种添加La^3＋可以提高上述4种酶的活力,而对盐敏感品种,La^3＋的作用不明显。对盐敏感品种,盐胁迫导致其质膜H＋-ATPase活性持续下降,添加La^3＋明显提高其H＋-ATPase活性,而对耐盐品种,盐胁迫导致其质膜H＋-ATPase活性呈现先降后升的趋势,La^3＋对其活性影响不大。进一步分析表明,上述H＋-ATPase活性变化及La^3＋对其影响均发生在转录水平上。据此推测,以上2个品种可能具有完全不同的盐胁迫响应机制。     

转GHABF4转录因子棉花植株的耐盐性研究

AREB/ABFs转录因子家族基因主要参与干旱、高盐、低温等胁迫应答反应。为了获得具有较高耐盐水平的棉花新种质材料,通过农杆菌介导法将耐盐转录因子基因(GHABF4)导入陆地棉中棉35中,通过对转化植株的卡那霉素初步筛选及T1、T2、T3目的基因PCR的分子检测,获得T3转基因棉花纯合系。通过盐胁迫试验对5个T3转基因棉花株系和非转基因棉花对照进行耐盐性分析。结果表明,在200 mmol/L Na Cl胁迫下,与非转基因对照相比,5个转基因棉花株系株高提高2.5~4.4 cm,地上部分的鲜质量增加3.6%~11.8%;且抗氧化物酶SOD、POD、CAT活性以及叶绿素含量提高。在盐胁迫条件下,转GHABF4基因棉花表现出优良的生长和生理优势,转GHABF4基因能够提高棉花的抗盐能力。     

草本园林植物耐盐性研究进展

本文分别对草本园林植物在盐胁迫下植物的形态指标和生理生化指标的反应进行了概述,探求不同植物在盐分胁迫下的适应表现如何,并进一步评价了植物耐盐品种在盐碱地对丰富园林景观起到的作用,以便为盐碱地园林植物景观的建设提供参考,对能够满足于园林绿地景观评价指标体系的构建具有现实意义。     

马铃薯耐盐胁迫品种(系)的初步鉴定与筛选

为了筛选出适合盐碱地种植的马铃薯耐盐品种（系）,本试验以来自不同地区的6 个马铃薯品种（系）为材料,在植物组织培养条件下,用不同浓度的NaCl模拟盐胁迫环境,通过比较盐胁迫对植株外观性状和生理特性的影响,对耐盐品（系）进行初步鉴定与筛选。结果表明：‘东农09-33069’在成活率、生根率、生根数、根长、叶片数、株高、茎粗等形态指标和叶绿素相对含量、根系活力、脯氨酸含量等生理指标上均表现优于其他5个参试品种（系）,且其他5个品种（系）均在部分指标上表现出对盐胁迫的耐受性较差。因此,在6 个参试品种（系）中‘东农09-33069’的盐胁迫耐受性强、稳定性高,可初步鉴定为耐盐品种（系）。     

玉米成株期耐盐性评价与耐盐资源筛选

为探明玉米成株期耐盐性评价方法并筛选耐盐玉米资源,采用多个鉴定指标对16份玉米品种进行耐盐性综合评价,并划分为不同的耐盐级别。试验采用大田鉴定法,以株高、穗鲜重、茎鲜重、总鲜重和籽粒干重这5个指标的耐盐指数为评价依据,运用加权隶属函数法进行耐盐综合评价,并根据D值对耐盐性进行聚类分析。结果表明,与正常环境相比,在盐碱胁迫下,各鉴定指标的平均值均有所下降,其中籽粒干重和穗干重的变异系数在盐胁迫条件下明显高于正常条件;不同玉米种质资源的耐盐指数的表现不同,以各个耐盐指数为依据的品种耐盐性排序也不一致;相关分析表明D值与各耐盐指数的隶属函数值均呈极显著正相关,可以用加权隶属函数法综合评价玉米成株期耐盐性。根据D值和聚类分析,可将16个玉米品种划分为5个耐盐级别:其中高耐盐品种(1级) 1个、耐盐品种(2级) 2个、中等耐盐品种(3级) 9个、敏盐品种(4级)3个、高敏盐品种(5级) 1个。本研究共筛选出高耐盐普通玉米1个(天泰316)、耐盐普通玉米2个(五岳97-1,惠农609)和特用玉米1个(山农207),这些品种建议在黄河三角洲等盐碱地示范推广。