逆境胁迫条件下脯氨酸对植物生长的影响

植物在环境胁迫条件下,脯氨酸对植物的生理代谢有很大影响.对在逆境胁迫条件下(干旱、盐碱、温度),植物体内脯氨酸的积累及质量分数的变化进行了综述;并讨论了脯氨酸对逆境胁迫条件下植物的生理特性的影响;探讨了不同逆境胁迫条件下,脯氨酸的累积对植物生长影响的生理意义.     

脯氨酸与植物的抗寒的综述

脯氨酸是植物体内普遍存在的保护物质.作为一种有机溶剂,许多植物在低温胁迫下,体内的游离脯氨酸含量都增加.脯氨酸对植物抗寒的作用机理主要是:作为渗透调节物质、保护蛋白质分子、作为活性氧的清除剂、低温胁迫结束后可作为能源物质(或碳源)和氮源.笔者主要综述了低温胁迫下植物体内脯氨酸代谢的调节,脯氨酸积累作为抗寒指标的应用,转化脯氨酸代谢相关基因提高植物抗寒力方面取得的进展,以及脯氨酸类似物在抗寒育种中的作用.     

外源乙烯对盐胁迫下番茄种子萌发与幼苗生长的影响

研究了外源乙烯对不同浓度盐(NaCl)胁迫下番茄种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:施加外源乙烯(>5 mmol/L)抑制番茄幼苗的生长,加重了幼苗受盐胁迫伤害的程度,幼苗体内游离脯氨酸的含量显著增加,可溶性蛋白质含量呈下降趋势。总体而言,外源乙烯不利于番茄在盐胁迫下生长。     

钙钠离子对高粱和小麦乙烯释放的影响

本文阐述了钙、钠离子对小麦、高粱抗旱性不同的品种叶片与根乙烯释放的影响。钙和钠离子对小麦和高架根的乙烯释放有明显的抑制效应。钠离子胁迫下,小麦根乙烯释放量多于高粱根;钙离子胁迫下则以高粱根乙烯释放量为多。钙或钠离子胁迫下,高粱或小麦不抗旱品种根乙烯释放量多于抗早品种。就叶片乙烯释放而言,高粱乙烯释放量少于小麦。两离子对高粱抗旱品种叶片乙烯释有促进作用,对不抗旱品种影响甚微。小麦不抗旱品种叶片乙烯释放为钙钠处理所抑制。胁迫下两种作物抗旱品种叶片的乙烯释放量高于其不抗旱品种的。这些结果表明,植物的乙烯释放对盐分胁迫的反应随组织器官和基因型而异。     

乙烯与植物抗逆性

乙烯是一种重要的植物激素,在植物对生物胁迫和非生物胁迫的耐受性和抗性中发挥重要作用。综述了近年来有关乙烯与植物抗逆性的一些最新研究进展,重点介绍了乙烯在植物响应干旱、高盐、低温、病害等逆境胁迫反应中所起的重要作用,以期为深入理解逆境胁迫下乙烯的调控方式奠定基础。     

农作物抗渗透胁迫与P5CS基因工程研究进展

干旱、盐渍和低温等渗透胁迫因素是导致植物生长缓慢、农作物减产的主要非生物胁迫因素。在轻度渗透胁迫环境下,农作物主要通过合成渗透调节物质来抵御干旱、盐渍等。脯氨酸是农作物体内分布最广的渗透调节物质之一,二氢吡咯-5-羧酸合成酶(Δ1-pyrroline-5-carboxyl-atesynthetase,P5CS)是植物体内合成脯氨酸的关键酶。为此,综述了渗透调节在农作物抗渗透胁迫中的作用,脯氨酸的生物合成,P5CS在植物脯氨酸合成中的作用及其转基因工程的研究进展。     

龙牙百合在干旱胁迫下的生理变化及耐旱性评价研究

[目的]优化作物耐旱性鉴定的指标体系,探索对龙牙百合进行耐旱性评价的有效方法。[方法]利用不同强度干旱条件对龙牙百合进行胁迫,通过测定几种与植物抗逆性有关的生理指标研究它们在干旱胁迫下的变化规律。[结果]轻度胁迫下,丙二醛含量有所上升,脯氨酸含量变化较小,SOD总活性增加较快。中度胁迫下,丙二醛含量的总体变化趋势为先升后降;脯氨酸含量总体升高,在接近重度胁迫时达到胁迫期间的最高水平。重度胁迫下,丙二醛含量缓慢上升,脯氨酸含量快速下降。致死性胁迫下,丙二醛含量先升后降,脯氨酸含量变化较小。中度、重度及致死性胁迫下,SOD总活性基本维持在较高水平。在整个胁迫过程中,叶绿素含量的变化与胁迫强度呈负相关关系。[结论]只有采用多项指标综合评价才能较准确地反映植物的抗旱特性。     

盐胁迫对两种早春短命植物苗期生理指标的影响

文章以两种早春植物为实验材料,设置对照组,在早春短命植物苗期对其进行不同浓度梯度的盐胁迫,探究盐胁迫下不同植物幼苗组织中可溶性糖含量、丙二醛含量、可溶性蛋白含量和脯氨酸含量4种生理生化指标的变化规律,了解耐盐机理。结果表明:在盐胁迫下,可溶性糖含量、丙二醛含量、可溶性蛋白含量和脯氨酸含量都有明显的变化。     

MaASR1基因通过乙烯途径提高拟南芥抗旱性的作用机制

香蕉MaASR1基因在植物响应逆境胁迫时发挥着重要作用,为了进一步研究MaASR1基因转入拟南芥后增强其抗旱性的分子机制,运用DNA芯片技术来筛选野生型拟南芥和转MaASR1基因拟南芥在不做任何胁迫处理和干旱胁迫处理条件下的差异基因。发现MaASR1提高拟南芥抗旱性与乙烯信号途径有密切的关系,对基因芯片中与乙烯途径相关的上调和下调大于2倍的差异基因进行了荧光定量PCR的验证。结果表明在干旱胁迫条件下,MaASR1的转入通过提高At ACS6和At ACO1的表达水平提高了拟南芥体内的乙烯合成水平。MaASR1的转入可以通过正调控乙烯反应和提高ERF类基因的表达来赋予植物抗旱性。以上结果为解析MaASR1基因作为转录因子通过乙烯途径提高植物抗旱能力的分子机制奠定了基础。     

盐胁迫对两种早春短命植物苗期生理指标的影响

文章以两种早春植物为实验材料，设置对照组，在早春短命植物苗期对其进行不同浓度梯度的盐胁迫，探究盐胁迫下不同植物幼苗组织中可溶性糖含量、丙二醛含量、可溶性蛋白含量和脯氨酸含量4种生理生化指标的变化律，了解耐盐机理。结果表明：在盐胁迫下，可溶性糖含量、丙二醛含量、可溶性蛋白含量和脯氨酸含量都有明显的变化。     

盐胁迫及干旱胁迫对三种杨树脯氨酸含量的影响

采用酸性茚三酮显色法研究了吴屯杨、荷兰64和新疆杨在盐胁迫和干旱胁迫下体内脯氨酸含量的变化,比较3个杨树品种的抗逆性强弱。研究结果表明:在干旱和盐胁迫下,脯氨酸会大量积累;3种杨树的耐盐能力:吴屯杨>新疆杨>荷兰64;耐旱能力:新疆杨>吴屯杨>荷兰64。推测植物抗逆性分析应该分阶段进行,包括初始积累时间(或初期脯氨酸积累量)、中期积累时间(或中期脯氨酸积累量)和维持积累时间(或后期脯氨酸积累量),只有通过考察脯氨酸在抗逆过程中的分段积累量,才能全面、准确表达出脯氨酸积累能力与植物抗逆性的关系。     

锰胁迫对3种花卉植物生理抗性的影响

[目的]为花卉植物应用于锰污染土壤修复提供科学依据。[方法]采用盆栽试验,研究锰胁迫对紫茉莉、金盏菊、万寿菊生理抗性的影响。[结果]随着锰离子浓度的升高,3种花卉植物叶片叶绿素含量均呈先上升后下降的趋势,丙二醛、脯氨酸的含量均呈升高的趋势。锰处理紫茉莉、金盏菊、万寿菊叶片叶绿素含量分别比不添加锰处理的下降36.00%、5.29%、10.50%。3种花卉植物细胞膜系统所受伤害程度的大小顺序为万寿菊>紫茉莉>金盏菊。锰胁迫时金盏菊脯氨酸含量的变化最大,锰离子最高和最低浓度胁迫下脯氨酸含量相差近25倍。[结论]金盏菊对锰胁迫的耐受能力高于紫茉莉和万寿菊。     

分根区盐胁迫下绒毛白蜡盐离子分配和渗透调节物质积累特征

局部盐胁迫条件下植物不同器官中离子的分配和渗透调节物质的积累对耐盐性有重要影响,为揭示根区盐分异质性分布条件下植物对盐离子的积累和分配特征,通过分根的方式控制不同根区盐分的浓度,对绒毛白蜡(Fraxinus velutina)幼苗根、茎和叶中的Na^+、K^+、Ca^2+、Mg^2+和Cl^-的分配以及叶中可溶性糖和脯氨酸积累进行研究。结果表明,绒毛白蜡在局部盐胁迫时,盐胁迫根系中的Na^+和Cl^-含量略高于无盐胁迫的根系;叶中的Na^+和Cl^-含量显著低于均匀盐胁迫处理,但是显著高于对照;局部盐胁迫处理提高了盐胁迫根系中的K^+、Ca^2+和Mg^2+含量,提高了叶片K^+/Na^+,而对叶中Ca^2+和Mg^2+的影响不明显。局部盐胁迫显著降低了叶中的脯氨酸的含量,而对可溶性糖的影响不明显。因此在局部盐胁迫条件下,绒毛白蜡能够显著降低叶片中Na+和Cl-的积累,提高了叶片K^+/Na^+,降低脯氨酸的积累,有助于缓解局部盐胁迫。     

高温胁迫对黄姜叶片脯氨酸、可溶性糖和丙二醛含量的影响

通过对高温胁迫下不同居群黄姜叶片中脯氨酸(Pro)、可溶性糖和丙二醛(MDA)的含量变化进行研究,结果发现,随着胁迫进行,不同居群黄姜叶片中脯氨酸和可溶性糖含量逐步升高;高温胁迫导致不同居群黄姜叶片中丙二醛含量先升后降,这一变化规律不同于其他植物。进一步分析表明,原产地为湖北十堰、湖南泸溪和陕西安康及石泉4个居群的黄姜在高温胁迫下累积脯氨酸和可溶性糖的能力较强。     

乙烯调控植物耐涝机制的研究进展

随着全球气候变暖和极端天气的频发,涝害已成为农业的主要自然灾害之一,造成严重的经济损失。为了适应涝渍环境,植物通过乙烯等信号物质调控涝渍胁迫应答。本文从涝渍胁迫下乙烯的合成、乙烯信号转导途径关键基因及调控机制、乙烯信号介导的耐涝形态适应机制、乙烯信号与低氧信号交互对话等方面阐述了乙烯调控植物的耐涝机制,并提出了今后的研究方向,以期为植物涝害应对及耐涝新品种选育提供理论指导。     

沙棘苗期耐盐性鉴定

为探索沙棘苗期耐盐性的作用机理,用6种沙棘优良品种为材料对其盐胁迫下苗期株高、干重、脯氨酸含量及相对电导率等指标进行测定分析.结果表明:测试的各项指标均达到了显著差异,这说明在盐胁迫下表现出的株高、干重、相对电导率的变化和植物体内脯氨酸含量在一定程度上反映了植物的抗逆性,抗逆性强的品种往往积累较多的脯氨酸.因此,测定脯氨酸含量和株高、干重及相对电导率可以作为沙棘抗盐碱育种的生理指标.     

水稻热激反应的研究Ⅰ.幼苗叶片的膜透性和游离脯氨酸含量的变化

高温胁迫下，水稻幼苗叶片的膜透性增加，游离脯氨酸明显累积，以４２℃热激４ｈ下累积最高．试验结果表明：质膜热稳定性与幼苗抗热性密切相关；游离脯氨酸累积是植物主动合成活动加强的结果，是水稻幼苗适应高温胁迫的一种保护性生理反应     

水稻热激反应的研究：I.幼苗叶片的膜透性和游离脯氨酸含量…

高温胁迫下，水稻幼苗叶片的膜透性增加，游离脯氨酸明显累积，以４２℃热激４ｈ下累积最高。试验结果表明：质膜热稳定性与幼苗抗热性密切相关；游离脯氨酸累积是植物主动合成活动加强的结果，是水稻幼苗适应高温胁迫的一种保护性生理反应。     

菊花近缘种属植物耐旱生理机理初探

以菊花近缘种属植物中耐旱的虹の滨菊和不耐旱的杭州野菊为材料,研究自然失水胁迫对其光和生理特性的影响.结果表明,随干旱胁迫的进行,2种菊花近缘种属植物超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量呈现先上升后下降的趋势,过氧化物酶(POD)活性显著下降而游离脯氨酸含量则一直上升;虹の滨菊的SOD与POD活性高于杭州野菊,而游离脯氨酸和丙二醛含量小于杭州野菊;胁迫结束时,2种菊花的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均明显下降,而胞间二氧化碳浓度基本保持不变;虹の滨菊净光合速率较高.干旱胁迫下,较高的SOD活性、游离脯氨酸的积累和较高的净光合速率可能是菊花近缘种属植物耐旱的生理机理之一.     

钙离子对盐胁迫小麦幼苗脯氨酸含量及其相关酶活性的影响

研究了Ca~(2+)对盐胁迫小麦幼苗脯氨酸含量及相关酶活性的影响.结果表明,脯氨酸含量在低盐胁迫下增加不明显.高盐胁迫下显著增加;可溶性糖含量及吡咯琳-5-羧酸还原酶(P5CR)活性与其变化趋势一致; 吡咯琳-5-羧酸合成酶(P5CS)活性在盐胁迫下变化不明显;脯氨酸脱氢酶(PDH)活性在高盐胁迫下显著增加;盐胁迫下K~+含量显著降低,Na~+含量明显增加.加入Ca~(2+)后,脯氧酸含量在低盐胁迫下变化不明显,高盐胁迫下显著降低,与可溶性糖含量和P5CR活性变化一致;Ca~(2+)对P5CS活性无明显影响,而使高盐胁迫下PDH活性显著增加;Ca~(2+)明显降低了盐胁迫下Na~+含量,提高了K~+含量及K~+/Na~+.这说明脯氨酸仅在高盐胁迫下显著积累,Ca~(2+)明显降低了高盐胁迫下的脯氨酸含量,这一效应主要与P5CR活性降低、PDH活性及K~+/Na~+增加有关.