NaCl胁迫对海滨木槿种子萌发及Na~+、K~+含量的影响

[目的]探索不同浓度NaCl处理对海滨木槿种子萌发及种皮和种胚中Na+、K+含量的影响。[方法]用NaCl浓度分别为0、50、100、150、200mmol/LNaCl的1/4Hoagland营养液培养材料,培养5、10d后以FP-640火焰分光光度计测定种皮和胚中的Na+、K+含量;培养15d后,将含有NaCl的营养液未萌发的种子分别转入1/4Hoagland培养液继续培养,测定解除盐胁迫后种子萌发的恢复率。[结果]随着培养液中NaCl浓度的升高,海滨木槿种子的萌发率逐渐降低,在NaCl浓度为200mmol/L时种子的萌发率最低。种皮和胚中Na+含量随着培养液中NaCl浓度的升高和处理天数的延长而增大;在相同的盐浓度下,胚中Na+含量明显低于种皮。随着培养液中NaCl浓度的升高,种皮中K+含量逐渐升高,胚中K+含量逐渐降低,但胚中K+含量明显高于种皮。种皮和胚中Na+/K+随着NaCl浓度的升高而增大,胚中Na+/K+明显低于种皮。[结论]海滨木槿的种皮是阻挡Na+进入种子的一道屏障;NaCl处理下胚保持较高含量的K+和较低的Na+/K+可能是海滨木槿种子耐盐的主要原因之一。     

柽柳rd22基因的序列分析及耐盐性研究

【目的】验证从抗逆植物柽柳中克隆得到的rd22基因的耐盐能力。【方法】采用根癌农杆菌介导法,对烟草进行rd22基因的遗传转化,将分子检测为阳性的6个转基因烟草株系和非转基因对照烟草的组培苗进行盐胁迫(NaCl浓度分别设为0(CK),110,220和330 mmol/L)试验,通过观察相对电导率、SOD活性和相对生长量的变化,研究rd22基因的耐盐能力。【结果】生物信息学分析表明,来自柽柳的rd22基因属于BURP蛋白家族。分子检测证明,该rd22基因已整合到烟草基因组中,并在mRNA水平上有不同程度的表达。相对电导率和SOD活性分析表明,随着盐胁迫浓度的增加,各转基因烟草株系的相对电导率均呈上升趋势,且均小于对照烟草,在盐胁迫浓度达到330mmol/L时,非转基因对照烟草的相对电导率高达16.49%,而各转基因烟草的相对电导率最大为14.91%。各转基因烟草株系的SOD活性也随着盐胁迫浓度的增加均呈上升趋势,且均大于对照烟草,在盐胁迫浓度达到330 mmol/L时,转基因烟草SOD活性是对照烟草的1.10~1.39倍。相对生长量分析表明,盐胁迫浓度达到110,220,330mmol/L时,各转基因烟草株系相对生长量均高于对照株系,非转基因烟草的相对生长量分别为59.92%,36.99%和12.72%,转基因烟草的相对生长量平均为67.00%,44.05%和17.47%。【结论】rd22基因的导入,提高了转基因烟草的耐盐性。     

转胡杨PeDREB2b基因白三叶株系耐盐性研究

以W1-3、W28-2、W33-3等3个转胡杨PeDREB2b基因白三叶(Trifolium repens)株系为材料,非转基因白三叶海发为对照,测定了植株在不同浓度和不同时间盐胁迫下的盐害指数、存活率、叶片相对电导率、植株地上及地下部分Na+、K+含量变化、以及Na~+/K~+,从而评价转基因白三叶株系的耐盐能力。结果表明:1)白三叶"海发"及其转基因的3个株系在不同盐浓度胁迫下30d存活率均为100%。胁迫过程中受害程度随着胁迫浓度增加和时间的延长而加重,高浓度胁迫30d后,株系W33-3的盐害指数达67%,其他株系为40%左右。2)各株系叶片相对电导率随胁迫时间延长呈不同程度的增加趋势,盐胁迫30d后,植株地上及地下部分Na+浓度呈显著升高,K+则呈降低趋势,Na+/K+比升高。3)采用隶属函数法综合分析,白三叶"海发"及其转基因的3个株系耐盐性强弱依次为W1-3HFW28-2W33-3。     

NaCl胁迫对茄子幼苗生长和K+、Na+和Ca2+分布的影响及耐盐机理

以耐盐品种"多果多穗茄"及盐敏感品种"九叶茄"和"兰州长茄"为试验材料,通过测定不同浓度NaCl处理条件(0和150mmol/L)茄子干鲜重,根、茎和叶中K+、Ca2+和Na+及K+/Na+和Ca2+/Na+,探讨了NaCl胁迫对茄子幼苗生长及Na+和K+吸收与分布的影响,并通过分析根、茎和叶不同器官中K+、Ca2+和Na+及K+/Na+和Ca2+/Na+探讨了茄子幼苗的耐盐机理。结果表明:盐胁迫下,茄子幼苗干鲜重,根、茎和叶中K+和Ca2+显著降低,Na+含量显著升高。耐盐品种相对生物量积累高于盐敏感品种,根、茎和叶中K+及K+/Na+显著高于盐敏感品种,盐敏感品种的Ca2+和Ca2+/Na+高于耐盐品种,盐敏感品种通过提高Ca2+的利用率适应盐胁迫环境。NaCl胁迫下,耐盐材料主要通过离子区隔化维持根系中较高的K+和K+/Na+,同时叶片中贮存大量的Na+用以保持根系活力,从而提高茄子幼苗的耐盐性。     

盐响应信号途径SOS与植物K+吸收关系

【目的】在盐胁迫条件下研究SOS突变体K+吸收的变化,旨在解析植物高盐胁迫响应与K+吸收的关系。【方法】以SOS信号途径的3个主要基因sos1、sos2、sos3突变体和野生型拟南芥（WT）为试验材料,在含有不同Na+/K+浓度比例的培养基上处理试验材料,观察各突变体与WT的表型差异,进行根系扫描、测定植物的RGR（相对生长率）,植株体内Na+、K+的含量,计算植株体内Na+/K+浓度比值,同时,利用qRT-PCR分析K+转运体基因AKT1、AKT2、SKOR在突变体和WT间的表达差异。【结果】不同浓度K+进行处理时,突变体和WT之间没有明显差异;在30 mmol•L-1 NaCl处理下,植株形态、RGR和体内Na+/K+浓度比值,体内K+浓度的测定结果显示,当K+浓度从0.2 mmol•L-1 增加到60 mmol•L-1 时,K+浓度增加缓解了高盐胁迫对突变体生长的抑制作用。所有植株体内的Na+/K+值降低,体内K+浓度提高。在相同处理条件下,突变体的Na+/K+值高于WT,WT体内K+浓度高于突变体;当K+浓度升高到80 mmol•L-1 时,突变体的生长又重新受到抑制。所有植株体内的Na+/K+值升高,体内K+浓度降低。3个K+转运体AKT1、AKT2、SKOR的real-time PCR分析结果显示,在30 mmol•L-1 NaCl处理时,在低钾条件下（0.2 mmol•L-1 K+）AKT1和SKOR表达比较低,而高钾条件下（20.05 mmol•L-1 K+或者60 mmol•L-1 K+）AKT1、AKT2、SKOR的表达量没有明显差异,这3个基因的表达方式在突变体之间没有明显的差异。【结论】在中度盐胁迫条件下,外界K+浓度增加可以缓解盐胁迫对植物生长造成的抑制作用,但是当外界一价阳离子的总浓度高于110 mmol•L-1时,拟南芥的生长重新受到抑制。SOS信号途径对植物K+吸收没有直接的调节作用。     

NaCl胁迫对胡杨幼苗叶生理生化指标的影响

[目的]研究不同NaCl浓度胁迫下胡杨幼苗叶生理生化指标变化特征,探讨胡杨幼苗的耐盐生理机制,为胡杨造林与资源的合理利用提供理论依据.[方法]采用盆栽沙培,以2年生胡杨实生苗木为试验材料,设置5个NaCl浓度0.3;、0.6;、0.9;、1.2;和2;进行盐胁迫试验,测定胡杨幼苗叶片中脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、Na+、K+和Cl-的含量.[结果]随着NaCl浓度的增加,胡杨幼苗叶片中脯氨酸、MDA、Na+和Cl-的含量增加,K+含量和K+/Na+值降低,SOD活性和可溶性蛋白含量则呈先降低后上升的趋势.高盐处理对以上测定生理指标有较大影响.[结论]NaCl胁迫下,胡杨幼苗叶片生理生化过程对盐分具有一定的适应性:(1)盐胁迫下,脯氨酸含量显著增加,是胡杨幼苗抵御盐胁迫重要的渗透调节物质;(2)盐胁迫下,可溶性蛋白明显降低,对胡杨幼苗抗盐胁迫贡献较小;(3)较高盐分浓度胁迫下,叶片中SOD活性增加,增强了胡杨幼苗抵御盐胁迫的能力;(4)在较低盐胁迫下,胡杨幼苗仍保持较高的K+的吸收水平,具有一定的抗盐胁迫能力.     

NaCl胁迫对不同南瓜品种幼苗Na+、K+量的影响

采用19个不同类型南瓜品种,研究了300mmol/L NaCl下,幼苗地上部和根系Na+、K+离子含量、Na+/K+比值的变化.结果表明,NaCl胁迫8d后,不同南瓜品种幼苗Na+含量均明显增加,而K+含量下降,离子平衡被打破.南瓜幼苗体内的Na+含量、地上部的Na+/K+比值的变化反映植物对盐离子和营养元素相对的吸收情况.青栗(Q1)南瓜幼苗根系Na+含量、地上部Na+/K+比值明显高于黑蜜南瓜(H2)和黑子南瓜(H3).不同南瓜品种幼苗体内Na+含量、地上部Na+/K+比值变化趋势与NaCl胁迫下不同南瓜品种幼苗的盐害指数的结果基本一致.进一步验证了Q1耐盐性强与盐胁迫下地上部Na+/K+比值较低,K+离子含量较高有关;而品种H2和H3对盐敏感与盐胁迫下地上部Na+/K+比值较高,K+离子含量较低有关.     

盐碱胁迫对燕麦幼苗Na~+、K~+含量及产量的影响

以燕麦耐盐碱性品种白燕二号和盐碱敏感性品种草莜一号为试验材料,采用中性盐NaCl、Na2SO4及碱性盐Na2CO3、NaHCO3按摩尔比1∶1混合,研究不同盐、碱胁迫对燕麦生物产量及吸收Na+、K+的影响。结果表明,随着盐、碱胁迫浓度的增加,2个品种根、茎、叶中Na+含量增加,K+含量减少,K+/Na+和生物量下降,盐胁迫下K+/Na+及生物量降幅小于碱胁迫,Na+含量增幅小于碱胁迫;且同浓度胁迫下,盐胁迫较碱胁迫叶片中Na+含量较低,K+含量、K+/Na+较高。2个品种间存在差异,盐、碱胁迫下白燕二号中增加的Na+含量小于草莜一号,减少的K+含量、K+/Na+及生物量小于草莜一号,尤其在高盐、碱胁迫下叶片中K+含量及K+/Na+远大于同浓度下的草莜一号;白燕二号比草莜一号根中截留Na+和地上部选择性吸收K+能力强。     

秋茄KcTIP1基因克隆及其对植物耐盐性作用的研究

【目的】从秋茄中克隆液泡膜水通道蛋白KcTIP1基因,并研究其对植物耐盐性的作用机制。【方法】以秋茄幼嫩叶片为材料,通过PCR扩增克隆KcTIP1基因并构建其表达载体,采用根癌农杆菌介导法,用含重组质粒的农杆菌转化烟草植株,通过卡那霉素筛选和转基因烟草基因组PCR、RT-PCR鉴定,获得转基因再生植株;并选取其中2个阳性株系和野生型株系进行盐处理,测定野生型烟草(对照)与盐处理烟草根、茎、叶鲜质量,光合参数,叶片组织Na+、K+浓度以及根尖Na+、K+的流速。【结果】成功克隆得到了KcTIP1基因,对其编码蛋白氨基酸序列进行分析表明,秋茄KcTIP1包含MIP家族的特征序列SGGHVNPAVT和2个保守的NPA(Asn-Pro-Ala)位点。RT-PCR检测结果显示,KcTIP1基因在转基因烟草株系中成功表达。盐胁迫后,转基因烟草植株根、茎、叶鲜质量,叶片净光合速率,蒸腾速率,叶片组织Na+、K+积累和根尖Na+、K+内流幅度均高于野生型烟草。【结论】KcTIP1具有与其他水通道蛋白类似的蛋白结构和酶学功能,KcTIP1基因过表达可以提高转基因烟草的抗盐能力。     

盐胁迫下MaAQP1转基因拟南芥幼苗的生长和生理响应

为了探讨盐胁迫对香蕉水通道蛋白质基因(Ma AQP1)转基因拟南芥幼苗的生长及抗逆性生理指标的影响,以Ma AQP1转基因拟南芥为研究对象,研究不同盐(Na Cl)浓度(0 mmol/L、50 mmol/L、100 mmol/L、150mmol/L)处理下转基因拟南芥的表型及生理指标变化。结果显示:(1)经过盐胁迫后,野生型和转基因株系钾离子(K+)浓度降低,钠离子(Na+)浓度升高,而转基因株系K+和Na+浓度均明显低于野生型株系,同时,转基因株系具有较高的K+/Na+;(2)随着盐胁迫浓度的增加,野生型和转基因株系中电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量及过氧化氢酶活性均逐渐升高,当盐胁迫浓度达到150 mmol/L时4个指标均达到高峰,其中,转基因株系中的电导率、脯氨酸含量及过氧化氢酶活性均比野生型的高,而丙二醛含量比野生型的低;(3)随着盐胁迫浓度的增加,野生型株系幼苗的根长缩短程度大于转基因株系,同时,转基因株系的根毛要远多于野生型。表明Ma AQP1能够提高转基因拟南芥的耐盐性。     

AtNHX1提高烟草耐盐性的研究

[目的]探讨利用AtNHX1基因提高烟草耐盐性的效果。[方法]利用农杆菌侵染的方法对烟草的叶盘进行遗传转化,将拟南芥的液泡膜Na＋/H＋逆向转运蛋白基因AtNHX1成功地转入了烟草中,对获得的28株潮霉素抗性转基因植株中的6株进行了Southern检测,并用200mmol/LNaCl对转基因植株进行盐分胁迫与耐盐性鉴定。[结果]分子检测表明,AtNHX1已经整合到烟草的基因组中,并得到了表达。在盐分胁迫下,各转基因株系具有较高的光合速率和PSⅡ活性,光合速度和Fv/Fm值均显著高于野生型对照,株系T1、T5的SOD酶活分别是野生型的1.8和2.1倍,各转基因株系GR活性也均显著高于野生型,而MDA含量则低于野生型。[结论]转At-NHX1基因的各株系的耐盐性较野生型对照有了较大程度的提高。     

獐茅液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因AlNHX转化水稻的耐盐性研究

为提高转基因植物的耐盐性,本研究利用农杆菌介导的方法将獐茅液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因AlNHX组成型表达在日本晴粳稻中。PCR鉴定结果表明,AlNHX基因已经整合到日本晴粳稻中,并在转录水平上表达。转AlNHX基因水稻的耐盐性明显提高。用NaCl经5d培养处理后,转基因水稻可以在含有0～200mmol/L NaCl的MS培养基中生长,而野生型水稻无法在含盐量超过150mmol/L NaCl的MS培养基中生长。     

过量表达AtNHXS1新基因显著提高水稻的耐盐性

以转基因和野生型水稻为材料,通过农杆菌介导法将AtNHXS1转到水稻植株中花11号中,分析在盐胁迫下Na+、K+含量的变化,对两者耐盐性进行比较,并对转基因株系进行分子鉴定和转录表达分析。结果表明:PCR初步鉴定得到了20个转基因株系,随机挑选2个PCR阳性株系进行Southern blot鉴定,确定AtNHXS1以单拷贝的形式成功插入到水稻基因组中。耐盐性分析表明,在盐胁迫条件下,转基因水稻植株的生长状况、干质量、鲜质量、Na+含量显著优于或高于野生型水稻植株;此外,300mmol/L NaCl处理下,转基因水稻植株能够正常存活,而野生型水稻5d内几乎全部死亡。将300mmol/L NaCl处理过的植株在无盐胁迫的条件下进行恢复生长试验,转基因植株10d内恢复正常,而野生型则不能。过量表达改组后的AtNHXS1新基因显著提高了水稻的耐盐性。     

NaCl胁迫对甘薯试管苗生长及离子含量影响

[目的]探讨甘薯的耐盐机理。[方法]用浓度分别为0、100 mmol/LNaCl处理耐盐性不同的2个甘薯品种徐25-2(耐盐品种)和胜利百号(盐敏感品种),培养20 d后以火焰光度计测定根、茎、叶中的Na+含量、Na+/K+比值,并测不同品种的根、茎、叶的干重、鲜重。[结果]盐胁迫下,2个甘薯品种的生长均受抑制,导致植株矮小、叶片变少、根系稀少、根叶干物质减少,但是徐25-2幼苗受抑制程度较轻;此外,2个甘薯品种不同器官(根、茎、叶)的Na+含量及Na+/K+比值都增加,耐盐性强的徐25-2的Na+含量在根、茎和叶片中较低,而耐盐性较弱的胜利百号幼苗茎、叶Na+含量较高,但徐25-2的变化幅度均小于胜利百号。[结论]盐胁迫下叶片较低的Na+含量和Na+/K+比值是甘薯品种耐盐性的重要特征。     

盐胁迫对转ZmPP2C2基因烟草和野生型烟草部分生理生化指标的影响

[目的]探讨外源基因的导入对植物抗盐性的影响。[方法]以转Zm PP2C2基因烟草和野生型烟草为材料,研究盐胁迫对这2种类型烟草叶片光合气体交换参数、叶绿素荧光特性及抗氧化酶活性的影响。[结果]在相同的盐浓度（150mmol/L NaCl）下,随着处理时间的延长,2种烟草的叶片净光合速率和气孔导度均呈下降趋势;最大光化学效率下降,但转基因烟草叶片降幅较小;SOD的活性均是先上升后下降,但转基因烟草下降幅度小;POD的活性、丙二醛的含量也均呈上升趋势,但转基因烟草POD活性的增加明显高于野生型烟草,而丙二醛的含量较野生型烟草低。[结论]盐胁迫下,转基因烟草叶片PSⅡ受伤害较轻,具有较高的抗氧化酶活性,其膜脂过氧化程度低于野生型烟草。     

4个番茄品种耐盐性比较

[目的]通过4个番茄品种在种子萌发期和幼苗期耐盐性比较,确定最耐盐番茄品种。[方法]以4个番茄品种为试材,研究番茄种子萌发和幼苗生长期的耐盐性。[结果]随着Na Cl浓度的增加,4个不同番茄品种种子发芽率和发芽势下降,相对盐害率增加;植株株高和干物质积累量降低,盐害指数和干鲜比增加,根冠比呈上升—下降—上升的趋势;4个番茄品种在Na Cl浓度50 mmol/L以下的盐碱土可以正常生长,齐达利耐盐性最强,可在Na Cl浓度100 mmol/L正常生长,4个番茄品种耐盐性由高到低依次为齐达利、粉宴1号、美贝、3684。[结论]该研究为盐碱地番茄品种栽培和耐盐机理研究提供理论依据。     

拟南芥P5CS1基因转化羽衣甘蓝增强耐盐性分析

【目的】分析转拟南芥△1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS1)基因羽衣甘蓝的耐盐性,为获得较强的耐盐性羽衣甘蓝品种及其抗逆育种提供理论依据。【方法】将拟南芥P5CS1基因(AtP5CS1)经农杆菌介导转入羽衣甘蓝植物中,在盐胁迫下,分别检测转基因植株与野生型植株的AtP5CS1 mRNA表达量、幼苗脯氨酸含量、株系根系性状、整株干质量和鲜质量、叶片相对水含量、叶片电导率和整株存活率。【结果】在150 mmol/L NaCl胁迫下,转基因植株的P5CS1基因mRNA可正常表达,与对照相比,转基因株系Y1、Y2的主根和最长侧根长度较长,侧根数目较多,整株干质量和鲜质量较重;而且相对水含量显著高于对照植株(P0.05,下同),脯氨酸含量及存活率均极显著高于对照植株(P0.01),叶片相对电导率显著低于对照植株。【结论】转AtP5CS1基因植株的耐盐表型优于对照,即AtP5CS1基因在羽衣甘蓝中的表达明显改善了转基因植株的耐盐性。     

PEG-6000和NaCl胁迫对转GbWRKY32基因烟草种子萌发及苗期生长的影响

【目的】研究GbWRKY32基因的抗旱及耐盐功能。【方法】以转GbWRKY32基因烟草以及本生烟草为材料,研究在不同浓度PEG-6000(0%、5%、10%、15%)以及不同浓度NaCl(0 mm、100 mm、150 mm、200 mm)处理下,对转GbWRKY32基因烟草种子萌发、全苗长、根系以及干重、鲜重的影响。【结果】(1)随着PEG-6000浓度的不断增加转GbWRKY32基因烟草种子与本生烟草种子萌发率全苗长、根系以及干重、鲜重不断降低;(2)在PEG-6000浓度达到15%处理14 d后,三个转GbWRKY32基因烟草株系的种子萌发率、全苗长、根系以及干重、鲜重明显高于本生烟草种子;(3)随着NaCl浓度的不断上升,其整体趋势与PEG胁迫相同;在NaCl浓度达到150 mm时,处理14 d以后三个转GbWRKY32基因烟草株系的种子萌发率、全苗长、根系以及干重、鲜重明显高于本生烟草种子;【结论】GbWRKY32基因转入烟草中可以明显提高烟草对干旱以及盐胁迫的抵御能力。     

辽棉19号转化耐盐基因AlNHX1的研究

为提高辽宁棉花品种的耐盐性,利用农杆菌介导上胚轴外植体转化法,将来源于盐生植物獐茅的Na~+/H~+逆向转运蛋白基因(AlNHX1)导入棉花辽棉19号中,分析影响棉花上胚轴外植体农杆菌转化的几个重要因素,建立并优化了该品种的转化体系,结果表明:1)农杆菌侵染的最佳时间为90s,共培养过程中乙酰丁香酮最适浓度为100 mg/L,筛选培养基中潮霉素最适浓度为30 mg/L,生根培养基中吲哚乙酸IBA的最适浓度为10mg/L;2)对转化植株进行PCR检测,表明耐盐基因AlNHX1已导入辽棉19号中;3)在盐胁迫下,转基因植株的电导率,渗透势都显著低于未转化植株。结果表明,通过筛选并优化转化体系,辽棉19号品种的耐盐性有较明显的提升,为沿海滩涂地区种植棉花提供了一定的参考。     

刚毛柽柳体内Na~＋积累对盐分与水分胁迫的响应研究

[目的]研究刚毛柽柳体内Na＋积累对盐分与水分胁迫的响应。[方法]以盐生植物刚毛柽柳为材料,对其进行了不同水平的盐分和水分胁迫处理,并用电感耦合等离子发射仪（ICP-AES）测定了样品内的Na＋含量。[结果]刚毛柽柳植株中Na＋的积累顺序为叶〉根〉茎,叶是Na＋累积的主要部位,茎只是一个Na＋传输通道,不存在累积过程;盐胁迫下刚毛柽柳体内Na＋含量随NaCl浓度的增加而逐渐升高,随胁迫时间的延长而增加;水分胁迫下刚毛柽柳体内Na＋含量随灌溉量的减少而增加,降低了根系的渗透势,并使根系在外界高NaCl浓度下保持水分,随着胁迫时间的延长,根和茎中的Na＋含量逐渐升高,但叶中则是先升高后降低。[结论]为塔里木河下游受损生态系统的恢复与重建提供了参考。