甜菜碱与植物抗逆性关系之研究进展

甜菜碱是高等植物重要的渗透调节物质,在调节植物对环境胁迫的适应性,提高植物对各种胁迫因子抗性等方面具有重要的生理作用。本文综述了近几年来甜菜碱与植物抗逆境（水分、盐、温度、离子等）胁迫的关系和甜菜碱合成酶基因的转化在植物抗逆性中的作用等方面的最新研究进展,并指出了存在的问题和发展趋势。     

甜菜碱与植物抗逆性机理的研究进展

甜菜碱是高等植物重要的渗透调节物质,在调节植物对环境胁迫的适应性,提高植物对各种胁迫因子抗性等方面具有重要的生物学功能。综述了近年来甜菜碱在植物抗逆性中的生理机制,对转基因植物繁殖器官的保护及诱导特殊基因表达等方面的最新研究进展,并指出了以后发展的趋势。     

盐胁迫下植物有机渗透调节物质积累的研究进展

研究表明植物的耐盐机制十分复杂.其耐盐机制的一个重要方面是在盐胁迫下植物会产生和积累一些有机渗透调节物质,以此来缓解胁迫对植物造成的伤害和降低胞内渗透势以保证盐胁迫条件下水分的正常供应.这些物质主要包括小分子渗透调节物质(脯氨酸、甜菜碱)、非结构性碳水化合物(蔗糖、果聚糖、淀粉等).本文就此方面的研究做一综述.     

甜菜碱的研究进展

甜菜碱是一种非毒性的渗透调节剂，广泛存在于生物界。许多高等植物，特别是藜科和禾本科植物，在受到水／盐胁迫时积累大量甜菜碱。通过对甜菜碱生物合成的调节控制及其相应的遗传操作的研究，对了解植物的渗透调节机理和培育高抗盐抗旱作物品种具有重要意义。     

盐胁迫下植物有机渗透调节物质积累的研究进展

研究表明植物的耐盐机制十分复杂。其耐盐机制的一个重要方面是在盐胁迫下植物会产生和积累一些有机渗透调节物质，以此来缓解胁迫对植物造成的伤害和降低胞内渗透势以保证盐胁迫条件下水分的正常供应。这些物质主要包括小分子渗透调节物质(脯氨酸、甜菜碱)、非结构性碳水化合物(蔗糖、果聚糖、淀粉等)。本文就此方面的研究做一综述。     

甜菜碱在盐生植物中的作用

甜菜碱是植物重要的有机渗透调节物质之一,甜菜碱合成酶基因被认为是最重要和最有希望的胁迫抗性基因之一.阐述了甜菜碱在盐生植物中的功能、基因工程操作现状,并展望了该领域的研究方向.     

NaCl和Na2CO3胁迫对甘草幼苗渗透调节物质含量的影响

目前有关抗盐机制方面的研究已取得了长足进展，但仍以NaCl胁迫下Na^＋离子代谢、渗透调节、抗盐性相关基因的分子生物学及盐胁迫信息传导等为主要研究方向．尤其是关于渗透调节的研究报道很多．盐胁迫可以导致两大类渗透调节物质，即无机离子与有机渗透调节物质如可溶性糖、脯氨酸、游离氨基酸及甜菜碱等的大量积累．这些物质的积累对维持细胞膨压、植物光合作用等具有非常重要的意义,然而实际上，就我国而言，除新疆和松花江部分地区土壤以硝酸盐为主外，     

干旱胁迫下外源甜菜碱对石榴光合作用、渗透调节及保护酶活性的影响

选用2年生泰山红石榴为试验材料,用200 mmol/L浓度甜菜碱叶面喷施,研究干旱胁迫下喷施甜菜碱对石榴光合作用、渗透调节及抗氧化酶响应的影响。结果表明,干旱胁迫下,喷施甜菜碱提高了石榴叶片可溶性糖、游离脯氨酸含量,同时提高苹果幼树渗透调节能力;提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)抗氧化酶活性,降低了丙二醛(MDA)、H_2O_2积累,缓解了干旱胁迫对细胞结构的伤害;同时,提高叶片相对含水量、叶绿素含量,使叶片光合能力增强。甜菜碱提高苹果幼树抗旱性的主要作用机制,是对渗透调节物质代谢的调节及对抗氧化酶等生物大分子物质结构的保护。     

BADH基因表达特性的研究进展

非生物胁迫(高盐、干旱和低温等)是影响全球植物尤其是农作物生长发育的主要因素,造成农作物减产导致粮食短缺。近年来研究指出甜菜碱是某些植物的主要渗透调节物质,植物受到非生物胁迫时,细胞质中积累大量的甜菜碱以作为渗透调节剂维持细胞渗透平衡,维持细胞正常的生理功能。BADH是合成甜菜碱的关键酶,研究表明BADH基因是胁迫诱导基因,基于此,综述了BADH基因及其诱导型启动子的研究概况、基因表达的检测方法以及将BADH基因应用于抗逆基因工程的研究前景。     

硅提高植物耐旱性研究进展

硅对植物的生长发育及耐旱性有着重要作用，干旱胁迫会引起植物失水，抑制植物光合作用和正 常生长发育、进而降低作物产量，严重威胁粮食安全。虽然硅一直不被认为是植物必需元素，但有许多研究证明， 植物吸收硅后能够缓解各种逆境胁迫。系统总结了硅对干旱胁迫下植物生长发育、光合作用、渗透调节、抗氧 化调节等方面的国内外研究现状。研究表明，外源硅能够促进相关渗透调节物质的合成，缓解干旱引起的渗透 胁迫，还能提高相关抗氧化酶活性和抗氧化物质含量抵御氧化胁迫，从而提高植物耐旱性。但有关硅调控植物 耐旱性，目前在生理层面研究较多，有关硅是通过何种途径调控干旱胁迫下植物渗透物质合成以及各种抗氧化 酶活性的分子机理还不清楚，这方面可作为重点进一步研究。     

Research Progress in Glycine Betaine Improving Plant Salty Stressful Tolerance

Many plants accumulate compatible solutes in response to the imposition of environmental stresses.Glycine betaine, which is one of compatible solutes in cell of plants,has been shown to have surviving ability for plant from salt stress.Effect of glycine betaine on improving plant salt resistance was discussed in plants under salt stress.The accumulation of glycine betaine protects plants against the damaging effects of stress.Strategies of glycine betaine against the damaging effects of stress were analyzed to clarify the roles of glycine betaine in salt stress tolerance of plants.     

植物甘氨酸甜菜碱与耐盐性

非生物胁迫尤其是水盐胁迫一直是影响农业生产的关键因素,培育耐盐耐寒新品种也一直是生物育种的研究方向,甜菜碱作为一种小分子的非毒性渗透调节剂,是植物响应非生物胁迫的重要物质。综述了甘氨酸甜菜碱合成途径中的胆碱单加氧酶和甜菜碱醛脱氢酶这两种关键酶的分子生物学特性及其基因工程的最新研究进展。     

植物抗渗透胁迫基因工程研究进展

渗透胁迫是影响作物生长、发育和产量最严重的非生物胁迫之一。长期以来,改善作物对渗透胁迫的抗性一直是育种学家们努力的目标。然而,由于渗透胁迫反应是一个极为复杂的过程,通过传统育种取得的成功非常有限。近年来,由于分子生物学的发展,渗透胁迫相关基因的不断发现,人们对植物抗渗透胁迫的分子机理有了更为深入的了解,为植物抗渗透胁迫基因工程奠定了基础。通过渗透胁迫相关基因在植物体内的表达,已获得了一些渗透胁迫抗性提高的转基因植物,展示了诱人的前景。文章对该领域的研究进展作一综述。     

甜菜碱的渗透压调节作用与动物肠道健康

甜菜碱是甘氨酸的三甲基衍生物,是广泛存在于动植物体内的一种代谢产物。在植物体内甜菜碱被合成和积蓄作为渗透压保护剂,用以缓解高盐、高温应激。在动物体内甜菜碱是由胆碱氧化而来或者由食物中摄取。甜菜碱具有两极两性离子特征,因此具有渗透压保护特性。在发生腹泻、球虫病的猪、禽饲料中添加甜菜碱,具有缓解肠道渗透压激变的效果。研究表明,日粮中添加甜菜碱可以提高某些养分的吸收利用率,并能改善胴体品质。     

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.     

多胺对渗透胁迫下玉米幼苗叶片生理生化指标的影响

[目的]探讨多胺增强植物抗旱性的机理,为多胺作为外源生长调节物质在玉米抗旱过程中的应用提供理论基础。[方法]以聚乙二醇（PEG-6000）模拟自然干旱,用外源Spd处理抗旱性不同的2个玉米品种农大108和掖单13,检测渗透胁迫下2个品种幼苗叶片中相对含水量及可溶性蛋白含量的变化。[结果]渗透胁迫7 d,抗旱性弱的掖单13玉米幼苗叶片的相对含水量和可溶性蛋白含量的下降幅度明显大于抗旱性较强的品种农大108;外源Spd处理明显抑制在胁迫条件下掖单13幼苗叶片相对含水量的下降,并且提高了其在胁迫条件下可溶性蛋白的含量。[结论]外源Spd处理,通过提高渗透胁迫下玉米幼苗叶片内蛋白质的含量,提高了玉米幼苗的抗渗透胁迫能力。     

盐胁迫下外源甜菜碱对番茄幼苗光合作用的影响

[目的]研究盐胁迫下外源甜菜碱对番茄幼苗光合作用的影响。[方法]以番茄中杂101号为试验材料,用不同浓度(5.0、10.0、20.0、50.0mmol/L)甜菜碱处理番茄幼苗,以营养液为对照,测定番茄幼苗叶绿素含量和光合作用参数的变化。[结果]结果表明:在盐胁迫下,外源甜菜碱能使叶片叶绿素含量和叶绿素a荧光诱导动力学参数Fv/Fo、Fv/Fm增高,从而减轻盐胁迫对幼苗的抑制作用,并且甜菜碱浓度以5.0 mmol/L效果更好。[结论]根施外源甜菜碱具有增强番茄幼苗抗盐性的作用。     

外源褪黑素对烟草幼苗抗旱性生理机制的影响

为研究喷施外源褪黑素对烟草幼苗不同程度干旱胁迫条件下的影响效应。以烟草幼苗为试验材料，探究喷施100 μmol·L-1外源褪黑素对干旱胁迫下幼苗的生长、光合特性、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的影响。结果表明，干旱严重影响植物生长，喷施褪黑素缓解了干旱胁迫造成的植株生长抑制，并通过提高叶片叶绿素含量和净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr），降低胞间CO2浓度（Ci），同时增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）的活性，减少O-2和丙二醛（MDA）的含量，显著增加渗透调节物质的积累，以提高烟草幼苗的抗干旱胁迫能力，结果为褪黑素对烟草幼苗的抗旱性影响机理提供依据。     

盐胁迫对转SacB、BADH基因的美丽胡枝子部分逆境生理指标的影响

为了探讨盐胁迫下外源基因对植物渗透调节的影响,以同时培育的转入果聚糖蔗糖转移酶(SacB)基因、转甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因及未转基因的美丽胡枝子盆栽苗为材料,研究不同浓度(0、0.5%、1.0%、2.0%)NaCl处理对3种试验材料的耐盐性及盐胁迫下的脯氨酸、甜菜碱、可溶性糖、丙二醛含量、过氧化物歧化酶活性的影响。结果表明:在未进行盐胁迫时,3种试材的这几项指标含量没有明显差异,但随着盐胁迫强度的增加,两种转基因的美丽胡枝子在积累脯氨酸、可溶性糖能力方面明显强于非转基因植株,转入BADH基因的美丽胡枝子在积累甜菜碱上要强于非转基因植株及转入SacB基因的植株;尽管在盐胁迫强度增大的情况下,3种植株的过氧化物歧化酶活性增强了,但两种转基因植株的过氧化物歧化酶活性并没有明显大于非转基因植株;两种转基因植株可明显抑制丙二醛在植物体内的快速积累。