植物耐盐基因工程研究进展

盐害是农作物减产的主要因素,提高作物的耐盐性是提高全球粮食产量的基础。文章较系统地概述了植物盐胁迫信号传导通路研究现状,植物耐盐基因的挖掘,包括基于EST数据库的基因挖掘、通过转录谱确定胁迫响应基因以及应用转基因手段确定基因在胁迫耐受机制中的功能。同时系统阐述了各类耐盐基因的应用,包括渗透调节物质合成酶基因、氧胁迫相关基因、离子转运相关基因、编码转录因子的调节基因、感应和传导胁迫信号的蛋白激酶基因和其他调控序列。文章还对植物耐盐基因工程研究的现状进行了分析和提出建议,对进行植物基因工程研究工作具有参考价值和指导意义。     

植物耐盐基因工程研究进展

随着分子生物学技术的不断发展,植物耐盐基因工程已经成为当前研究的热点,植物基因工程为耐盐新品种选育提供新的途径。很多耐盐相关基因相继被克隆和研究,包括离子调节关键基因、渗透调节物质合成关键基因、氧化胁迫调节关键基因、盐胁迫信号传导途径相关基因以及相关调控元件和因子,部分成功应用于植物育种研究。     

水稻耐盐转基因研究进展

土壤盐渍化正吞噬着人类赖以生存的有限的土地资源,已经成为严重制约农业生产的另一个全球性问题。提高作物的耐盐能力是植物育种工作急需解决的关键问题。随着现代分子生物技术的飞速发展,人们寄希望于基因工程培育耐盐品种。科研工作者已经鉴定和克隆出一批耐盐碱相关的基因,这些基因的利用已成为培育耐盐水稻品种的主要途径之一。通过耐盐相关基因转化,已经获得了一些耐盐性提高的转基因水稻。本文就植物耐盐机理、耐盐相关基因的克隆及转耐盐基因水稻等几个方面进行了综述,并对该领域的前景进行了展望。     

水稻耐盐相关转录因子研究进展

转录调控是真核生物基因表达调控的重要机制。转录因子在植物逆境信号传递和调控功能基因表达的过程中起着中心调节作用。主要概述了水稻耐盐相关的4类转录因子(WRKY转录因子、NAC转录因子、bZIP转录因子和DREB转录因子)的结构特点和部分已克隆的各类转录因子的表达特性,重点讨论了它们在水稻抗盐胁迫中的功能,展望了转录因子在植物抗逆基因工程改良中的应用前景,为利用基因工程创制作物抗逆新品种提供参考信息。     

cDNA文库构建策略及其在盐生植物中的应用

构建各种cDNA文库是目前发现新基因的基本策略,同时也是功能基因组学研究的一个主要方法.cDNA文库主要包括cDNA全长文库、cDNA差减文库和cDNA均一化文库等类型,各种文库的原理、构建方法和适用范围都有很大的不同.近年来,通过构建各种cDNA文库、获得大规模高质量EST数据库,并在此基础上分离克隆抗逆相关基因已经成为研究植物耐盐机理的重要途径.旨在对cDNA文库的主要类型及其构建策略,以及cDNA文库在盐生植物新基因筛选中的应用进行综合论述,并对植物耐盐机制的研究提出了展望.     

WRKY转录因子在植物耐盐基因工程中的应用进展

土壤盐渍化是抑制植物生长发育、降低作物产量的主要环境胁迫之一。利用基因工程技术培育耐盐植物以提高植物耐盐性是促进植物生长、提高作物产量的有效途径。植物特异转录因子WRKY可以调控植物生长发育、响应多种胁迫(如盐、干旱、病原菌等),在抵御盐胁迫过程中具有重要作用。本文阐述了WRKY转录因子的基本结构,综述了来自各种植物(粮食、经济、园艺作物及其他植物)的WRKY转录因子在模式植物(拟南芥、烟草)、粮食作物(水稻、玉米)、经济作物(大豆、棉花)、园艺作物(番茄、茄子、菊花、苹果)及其他植物(柳树、杨树)耐盐基因工程中的应用进展,分析了该领域目前存在的问题(转单个WRKY基因对植物耐盐性的提高程度有限,大部分转WRKY基因植株仅仅提高了营养生长期耐盐性鉴定,组成型超表达WRKY基因会引起转基因植株生长缓慢、花期推迟甚至产量降低等不良后果等),并提出建议,以期为WRKY转录因子在植物耐盐遗传改良及育种中的应用提供参考依据。     

离子平衡调节基因及其在植物耐盐基因工程中的应用

对耐盐性相关的离子平衡调节基因及其在植物耐盐性中的作用,以及在植物耐盐基因工程中的应用进行了综述,并对前景进行了展望。     

转基因杨树耐盐性研究进展

介绍了盐胁迫对杨树的危害及杨树耐盐机理,并对近年来杨树基因工程采用的耐盐基因类型及研究现状进行了相关综述。     

WRKY转录因子在植物非生物胁迫抗逆育种中的应用

干旱、高盐和低温等非生物逆境是影响农作物产量的重要因素。WRKY转录因子由于其过量表达能够提高植物抗旱、耐盐、耐低温、抗冻甚至抵抗重金属等逆境胁迫的能力,因此被作为应用基因工程途径进行植物抗逆性状改良的理想候选基因。在分子育种中,增加1个关键的转录因子的调控能力,能同时激活多个功能基因表达,从而提高植株综合抗逆性。本文主要综述了WRKY转录因子的结构、功能、转录调控机制研究以及近年来国内外WRKY转录因子新基因的发现及其在培育抗逆性转基因植物中的应用,以期为植物抗逆分子育种改良提供参考。     

玉米耐盐碱转基因研究进展

土壤盐渍化正威胁着人类赖以生存的有限的土地资源,已经成为制约农业生产的一个全球性问题。提高作物的耐盐碱能力是植物育种工作急需解决的关键问题。随着现代分子生物技术的飞速发展,人们寄希望于基因工程培育耐盐碱品种。科研工作者已经鉴定和克隆出一批耐盐碱相关基因,并已通过耐盐碱相关基因遗传转化,获得了一些耐盐碱性提高的转基因玉米。该研究就植物耐盐机理、耐盐碱相关基因的克隆及玉米耐盐碱基因的遗传转化等几个方面进行了综述,并对该领域的前景进行了展望。     

棉种引发的研究进展

引发技术是促进棉花种子萌发、幼苗生长与抗逆性的重要手段。总结了近年来,种子引发在提高棉花耐旱性、耐寒性、耐盐性与抗病性等抗逆性以及促进棉花产量方面的应用效果,并从形态、生理以及分子角度分析归纳了不同引发技术对棉种的作用机制,最后对棉种引发的发展进行了讨论与展望。     

棉花对盐胁迫的响应机制及缓解措施的研究进展

盐分是阻碍作物生长发育的重要逆境之一。归纳了盐胁迫对棉花生长发育、产量和品质的影响;分析了棉花适应盐逆境、减轻伤害的自我调节和响应机制,包括渗透调节、膜脂调节、离子分布和分子机制;总结了耐盐品种选育、栽培管理技术和分子育种等缓解棉花盐胁迫的主要措施;最后提出棉花耐盐相关研究的方向：分子机理与生理机制相结合;常规栽培措施与理化手段相结合;遥感监测系统的开发与应用。     

光敏色素基因与作物改良利用

基因克隆、基因功能研究、作物转基因以及遗传育种的有效结合,对棉花等作物新品种的选育具有推动作用。在作物改良利用的基因中,光敏色素基因是一类重要的光信号传递基因,是主要的红光和远红光的光信号受体,与植物的整个生长发育过程紧密相关。详述了近年来光敏色素基因的功能、结构等方面的研究进展,对深刻研究了解植物光信号转导途径所调控的植物发育具有积极意义。     

转耐盐基因GhNHX1棉花株系耐盐性初步鉴定

通过农杆菌介导法转入棉花耐盐基因GhNHX1,初步研究结果表明,获得的转基因株系4092具有较好的耐盐性,其在盐含量0.5%~1.5%条件下,发芽率、生物鲜质量以及土壤中出苗率均优于受体R15,说明该基因在提高棉花的耐盐性方面具有一定利用价值。     

植物耐盐的分子机理研究进展

盐胁迫是造成作物减产的主要非生物胁迫之一。植物抵抗盐胁迫是一个复杂的过程。综述了近年来植物耐盐分子机理领域的进展,对渗透调节物质、离子平衡、解毒作用等与植物耐盐功能相关的机理进行了总结与分析。     

棉花中一个新的类DREB转录因子(GhDREB2B)的克隆、序列特征及表达分析

棉花是盐碱地改良的重要作物。文章利用盐胁迫处理棉花耐盐品种‘中棉所49’,筛选棉花EST数据库并对目标EST序列进行整合与分析,利用RT-PCR的方法,克隆了一个新的棉花类DREB转录因子,命名为GhDREB2B(GenBank登录号为GQ848094)。该基因编码351个氨基酸残基,分子量约39 kD,推导的氨基酸序列与杨树、番茄、大豆、拟南芥等物种中的DREB基因家族成员之间存在一定程度的同源性,均含AP2/ERF保守结构域,推测该基因在棉花中是一个新的DREB类转录因子。利用荧光定量RT-PCR对该转录因子表达特征的分析表明：GhDREB2B在棉花苗期经盐胁迫诱导后表达量迅速升高,在0.7%的NaCl胁迫诱导下,表达量达到最高值,但该转录因子并不受ABA的诱导。推测GhDREB2B在棉花受到干旱和盐胁迫条件下发挥重要功能。     

棉花耐盐性遗传育种研究进展

综述了国内外棉花耐盐性遗传与育种研究进展,指出耐盐性状由于受主基因控制,通过遗传改良在实践上是完全可行的,并分析了转基因技术在棉花耐盐性改良方面的潜力,列举了目前耐盐性的多种鉴定方法,并提出了选育耐盐棉花新品种的若干途径。     

水稻耐盐分子机制研究进展

水稻是世界上重要的粮食作物之一，对盐胁迫比较敏感，土壤盐碱化对水稻的安全生产造成潜在风险。盐胁迫会引起水稻的渗透胁迫和离子毒害，还会在植株中引起氧化胁迫，导致水稻品质和产量下降。由于水稻根系能吸收盐分分泌有机酸，同时具有田间持水和排水晒田的生长特性，因此水稻也是一种改良盐渍土的优良作物。因此培育耐盐水稻新品种，提高水稻耐盐性，可有效提高盐渍化耕地的生产潜力，对保障我国乃至全球粮食安全具有重要意义。近年来，数量遗传学和分子标记技术不断发展，通过遗传、生化及分子生物学等手段，挖掘出大量耐盐相关 QTL 和基因，对于解析水稻耐盐分子机制，利用分子标记辅助选择、基因编辑等提高耐盐水稻育种效率，均具有非常重要的意义。但目前克隆的耐盐相关基因大多采用反向遗传学方法获得，且大多是在过表达条件下表现出耐盐性，或者耐盐基因为隐性，难以在耐盐水稻育种中应用。总结近年来水稻耐盐相关基因的鉴定和挖掘研究中所取得的进展，从有机物渗透调节、离子吸收转运调节、抗氧化系统清除活性氧调节、激素调节 4 个方面综述水稻耐盐分子机制的研究进展，并探讨未来水稻耐盐性研究面临的挑战，为开展水稻耐盐分子育种提供建议。     

滨海盐碱地转基因抗虫棉品种鉴选

为探明转基因抗虫棉的耐盐性,筛选出适合盐碱地种植的抗虫棉高产品种,不同盐分含量砂培试验与滨海盐碱地大田试验相结合。研究了不同基因型抗虫棉的耐盐性及其生育特点和产量表现。结果表明。供试抗虫棉品种间的耐盐性存在差异,但耐盐程度皆十分有限。从不同基因型抗虫棉的耐盐性、出苗成苗率、生长情况和产量等分析。以鲁棉研17、鲁棉研21、鲁536、中棉所45和鲁棉研18综合性状较好,适宜于盐碱地种植,可作为当前盐碱地植棉的适宜品种。     

海盐胁迫对棉花种子萌发的影响

为探究不同基因型棉花萌发期的耐盐碱性,本研究采用5个棉花种质进行培养皿滤纸发芽试验,分析了不同浓度海盐胁迫对棉花发芽率、发芽势、发芽指数、下胚轴长、根长、鲜重和活力指数的影响,并以各项指标的盐害系数作为萌发期的耐盐碱指标,比较了5个棉花种质萌发期的耐盐碱性。结果表明,随着海盐浓度的升高,5个棉花种质各项指标的盐害系数总体呈上升趋势;海盐胁迫对各项指标有显著影响,但不同种质影响不同。根据盐害系数隶属函数值进行综合评价,5个棉花种质的耐盐碱性强弱为：苏棉30 ＞ H602 ＞ 苏棉22 ＞ 泗抗1号 ＞ 1138。