植物盐胁迫响应及耐盐的分子机制

盐胁迫是造成植物产量的主要因素之一。介绍了盐碱土与土壤盐渍化、植物的盐害和近年来植物耐盐信号传导途径,分析了盐胁迫下植物耐盐的分子机理。     

植物盐胁迫及耐盐机制研究进展

盐胁迫是影响农作物产量的主要逆境因素之一,对近年来植物盐害和耐盐机制的报道进行了综述,并对目前植物盐胁迫研究存在的问题进行了展望。     

柳树耐盐机制及耐盐基因研究进展

盐分胁迫是影响植物生长发育的主要非生物胁迫之一,主要引起植物对土壤水分、养料吸收障碍,对植物造成渗透胁迫、离子毒害、光合作用减弱等不利影响.柳树可适应各种不良生境,作为抗逆性强的园林树种,对美化环境和改善土壤均有积极作用.从柳树对盐胁迫的生理生化反应及耐盐响应机制2个方面展开讨论,总结了耐盐品种的选育以及柳树耐盐候选基因的研究进展.在传统育种的基础上,结合现代分子技术培育耐盐柳树品种,为沿海耐盐林木和沿海滩涂开发提供有利资源.     

植物耐盐机制研究进展

从应对离子毒害、应对渗透胁迫和盐胁迫损伤以及应对次级胁迫3个方面,综述了植物的耐盐机制研究.     

植物耐盐分子机制研究进展

盐胁迫是影响植物生长发育的重要非生物胁迫之一，严重制约农业生产和经济发展，盐渍化农田的利用已成为一个世界性问题。研究植物耐盐机理、培育耐盐植物新品种对充分利用盐渍化农田具有重要的理论意义和应用价值。目前，越来越多参与盐胁迫应答的基因被发现和揭示。 当植物处于高盐环境时，细胞中的多种蛋白参与盐胁迫响应。细胞壁上的类受体激酶和细胞壁的组分对盐胁迫产生应答，细胞膜上的 GIPC 鞘脂作为 Na+ 受体与 Na+ 结合后引起细胞表面电势变化，产生钙信号以激活下游调控通路，细胞膜上的钾离子通道蛋白和 Na+/H+ 逆转运蛋白介导 Na+ 流入和外排。液泡膜上的 Na+/H+ 逆转运蛋白将细胞质中过多的 Na+ 区隔化至液泡内。此外，转录因子也参与植物适应盐胁迫的转录调控，在植物耐盐调控中起重要作用。本文基于耐盐调控因子的亚细胞定位，综述近几年已报道的植物耐盐分子机制，总结耐盐基因在提高植物耐盐性中的作用，并对其应用前景进行展望，旨在为植物耐盐分子育种提供参考、为盐渍化农田改良提供科学依据。     

植物对盐胁迫的响应及耐盐调控的研究进展

土壤盐胁迫已成为制约农作物生长的重要非生物因子之一,深入探究植物对盐胁迫的响应路径及外源调控措施,对提高植物耐盐能力、增加作物产量、改善作物品质意义重大,现已成为众多植物学家及育种学家研究的重点。就植物对盐胁迫的响应及外源调控途径的研究进展,综述了盐胁迫对植物生长的危害、植物对盐胁迫响应的内在机制(包括渗透调节、离子区域化、活性氧清除、基因表达的调控等)、外源调控植物耐盐性的途径,并对提高植物耐盐性的研究进行了展望。     

基于转录组学的植物响应盐胁迫调控机制研究进展

盐胁迫是限制植物生长和产量的重要环境因子之一。经过长期的进化,植物已形成了一套响应盐胁迫的调控机制。转录组学可以从植物mRNA整体转录水平揭示植物响应盐胁迫的调控机制,对研究植物抗盐、耐盐具有重要意义。本文针对转录组学在植物响应盐胁迫调控机制中的研究,简述了植物体内的信号传导、渗透调节、内源激素合成、光合作用、活性氧清除、次生代谢与细胞壁合成、转录因子等有关的差异表达基因,从转录水平上分析了植物的耐盐机制,为今后植物抗逆分子研究提供参考。     

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。     

外源物质缓解盐胁迫下植物幼苗生长的研究进展

为探讨植物抗盐机理,研究和加强选育耐盐植物新品种,从盐胁迫对植物种子萌发和幼苗生长的影响入手,综述了盐毒害对种子萌发的作用机制、外源物质对盐胁迫下幼苗生长的缓解作用、外源物质对植物盐胁迫下各生理指标的研究等进展情况。     

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。     

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.     

桦木科植物资源耐盐性研究进展

为研究盐渍化土地利用和耐盐桦木科植物品种选择,对桦木科植物资源的耐盐性研究进行综述,阐述了盐胁迫对桦木科植物种子萌发、生长及生理生化指标的影响,并分析了桦木科植物的耐盐机制及耐盐品种选育等方面的研究,同时对桦木科植物资源的耐盐性研究方向进行了探讨,以期为桦木科植物的良种选育提供参考。     

过氧化物酶基因PagPRX19对银腺杨‘84K’耐盐性的影响

  目的  盐害作为影响植物生长发育的非生物胁迫因子，严重威胁林木生长。在受到盐胁迫时，植物内源活性氧(ROS)水平增加，造成氧化胁迫，影响植株正常生长发育。因此，可通过增强过氧化物酶PRX家族成员表达水平，改变ROS水平，以增强杨树Populus耐盐能力，揭示PRX成员参与调控杨树盐胁迫响应的机制。  方法  以银腺杨‘84K’ Populus alba × P. glandulosa ‘84K’为材料，生物信息学分析选取PRX家族成员PagPRX19进行克隆并构建过表达载体，农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导叶盘转化法获得过表达植株。以银腺杨‘84K’ PagPRX19过表达植株生长45 d的组培苗和生长2个月的土培苗为实验材料，进行盐胁迫处理，以非转基因植株为对照。观察植株表型，检测脯氨酸、丙二醛、电解质渗透率等生理指标并进行分析。  结果  ①克隆了PagPRX19基因，构建过表达载体，获得转基因阳性植株。经分子鉴定选取2个过表达株系OE#1和OE#2为实验材料做后续分析。②与对照相比，过表达植株株高下降，地径增加。③盐胁迫处理下，过表达植株相较于对照表现为叶片皱缩以及植株生长受到抑制程度低，组培苗的盐胁迫处理表现为相似结果。④转基因植株的ROS水平降低，而且在盐胁迫下过表达植株叶片和根的ROS仍保持较对照低的水平。盐胁迫下过表达植株较对照脯氨酸增加，叶片持水能力增强，丙二醛和电解质渗透率降低。从生理方面显示转基因植株具有较高的耐盐能力。  结论  过表达PagPRX19可降低盐胁迫下杨树转基因植株的ROS水平，缓解氧化胁迫，增强了植株耐盐性。图11参23     

Overexpression of StCYS1 gene enhances tolerance to salt stress in the transgenic potato(Solanum tuberosum L.) plant

Salt stress seriously restricts the growth and yield of potatoes. Plant cystatins are vital players in biotic stress and development, however, their roles in salt stress resistance remain elusive. Here, we report that StCYS1 positively regulates salt tolerance in potato plants. An in vitro biochemical test demonstrated that StCYS1 is a bona fide cystatin. Overexpression of StCYS1 in both Escherichia coli and potato plants significantly increased their resistance to high salinity. Further analysis revealed that the transgenic plants accumulated more proline and chlorophyll under salt stress conditions. Moreover, the transgenic plants displayed higher H2 O2 scavenging capability and cell membrane integrity compared with wild-type potato. These results demonstrate that StCYS1 is closely correlated with salt stress and its overaccumulation can substantially enhance salt stress resistance.     

植物抗盐机理研究进展

对近年来植物抗盐机理的研究进展作了概述,阐明了植物在盐胁迫下的反应、盐胁迫作用机理以及植物的抗盐调控机制,指出了目前植物抗盐机理研究存在的问题。     

转耐辐射球菌irrE基因提高拟南芥盐胁迫耐受性的表型分析

耐辐射球菌中的irrE基因作为一种全局性调节因子,在抵御极端辐射照射时起着至关重要的作用。利用农杆菌介导的花序浸染法,将irrE基因转化拟南芥,筛选和鉴定出表达irrE的植株,并分析了转基因植株的盐胁迫耐受能力。结果显示,转irrE拟南芥表现出对盐胁迫的耐受性提高;在盐胁迫下,转基因拟南芥体内脯氨酸含量比野生型有明显的提高。RNA半定量分析显示转基因植株中AtNHX1表达水平升高。因此推测irrE基因在转基因拟南芥中调控了AtNHX1的表达,引起了植株的盐胁迫耐受性提高。     

盐胁迫对入侵植物节节麦与小麦竞争关系的影响

以节节麦为试材，采用盆栽控制试验，运用de Wit替代系列方法，研究不同浓度(0、50、100、200、400mmol/L)中性盐(NaCl)及碱性盐(Na₂CO₃)胁迫对其生长发育及与小麦竞争关系的影响。结果表明：不同盐胁迫均能抑制节节麦和小麦的生长发育，并造成2种植物的株高、叶面积及总生物量下降；节节麦和小麦均通过提高SOD活性及脯氨酸含量抵御不同盐胁迫，但随着处理浓度的增加，2种植物的相对电导率及硫代巴比妥酸(TBARS)含量均明显增加，表明盐胁迫对2种植物细胞膜损伤程度持续加剧；不同盐胁迫还导致了2种植物的叶绿素含量明显下降；从SOD活性、脯氨酸含量、相对电导率及TBARS含量的增幅以及叶绿素含量的降幅可知，同种盐胁迫对节节麦的损伤程度小于对小麦的，而Na₂CO₃对2种植物造成的伤害程度大于NaCl；从节节麦的竞争平衡指数(CB)可知，不同盐胁迫条件下节节麦的竞争能力依然大于小麦，但随处理浓度的增加呈先升后降的趋势。总之，通过形态结构及生理特性的调整，节节麦对不同种类盐胁迫均表现出了一定的适...     

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。      

刚毛柽柳SAIR6长链非编码RNA耐盐功能初探

【目的】长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸、无蛋白质编码能力或编码能力极低的转录本,已有研究表明,lncRNA是植物胁迫反应中关键的调控因子之一。本研究拟对刚毛柽柳SAIR6长链非编码RNA是否具有提高刚毛柽柳的耐盐能力进行分析,为阐明刚毛柽柳lncRNA响应盐胁迫的分子调控机制奠定基础,进一步丰富木本植物lncRNA响应逆境胁迫分子机制的研究。【方法】本研究从盐胁迫下刚毛柽柳转录组中筛选出一条差异表达的lncRNA-224223.1,将其命名为ThSAIR6。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析盐胁迫下刚毛柽柳叶组织中ThSAIR6的表达模式,初步鉴定其是否响应盐胁迫。为了进一步分析ThSAIR6的抗逆功能,构建其植物过表达载体(pROKII-ThSAIR6),利用农杆菌介导的高效遗传瞬时转化体系,获得ThSAIR6瞬时过表达及对照刚毛柽柳植株。在盐胁迫下分别对ThSAIR6瞬时过表达及对照植株的耐盐相关生理指标进行测定,判断ThSAIR6是否能提高刚毛柽柳的耐盐能力。【结果】qRT-PCR结果表明,在盐胁迫24 h后,ThSAIR6在刚毛柽柳植株中的表达量显著上升(P<0.05),说明该lncRNA能响应盐胁迫。抗逆生理指标的测定结果表明,ThSAIR6在刚毛柽柳中过表达能够使H)(2)O₂和O₂^-·的含量显著降低(P<0.05),使POD、SOD的酶活性显著增强(P<0.05);同时降低刚毛柽柳组织中的死亡细胞数量、电解质渗透率及失水率。【结论】刚毛柽柳SAIR6长链非编码RNA能响应盐胁迫;在盐胁迫下,ThSAIR6过表达显著减轻了植物组织细胞的受损程度,增强了POD、SOD酶活性,降低了植株内H₂O₂和O₂^-·的含量,提高了活性氧(ROS)清除能力,有效提高了刚毛柽柳的耐盐能力。