水稻耐盐机理的研究：Ⅱ,不同基因型愈伤组织耐盐性比较

氯化钠胁迫对水稻愈伤组织的生长有明显的影响。表现为存活率下降、生长量减少以及干/鲜值增加等。然而用上述指标进行比较,具有植株水平耐盐性差异的不同基因型,愈伤组织之间却没有显著差异,表明植株水平的耐盐程度与愈伤组织的耐盐程度之间没有直接联系。在氯化钠胁迫的情况下,耐盐基因型愈伤组织的K~+含量低于盐敏感基因型,而前者的Na~+和Cl~-含量却略高于后者。这种趋势与植株水平不一致,暗示了愈伤组织水平对无机离子的吸收可能具有与植株水平不同的机制。     

盐胁迫下植物Na+/H+逆向转运蛋白研究进展

盐胁迫下Na 使植物体内的离子平衡受到破坏,为了维持细胞的渗透平衡,植物主要通过Na /H 逆向转运蛋白外排Na 和液泡区隔化Na 来减少Na 的毒害,提高自身的耐盐性.对植物Na /H 逆向转运蛋白的基本特征、与植物耐盐性的关系以及分子生物学研究等方面进行了概述,并对今后的研究方向进行了展望.     

毛竹液泡膜Na+/H+逆向运输蛋白基因克隆及表达分析

植物Na+/H+逆向转运蛋白具有稳定细胞质内Na+浓度和调节pH值的功能,对植物的耐盐性具有重要的作用。利用RT-PCR和RACE技术分离出毛竹(Phyllostachys pubescens)Na+/H+逆向转运蛋白编码基因PpNHX1的cDNA序列,全长2290bp(GenBank登录号为GU295174)。该基因的编码蛋白PpNHX1包含545个氨基酸残基,进行BLASTp比对,发现其与芦苇(Phragmites communis)PcNHX1、水稻(Oryza sativa)OsNHX1的序列同源性分别为89%和88%。系统发育分析表明,PpNHX1蛋白与禾本科植物液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白的亲缘关系较近,与质膜型Na+/H+逆向转运蛋白亲缘关系较远。以半定量RT-PCR检测PpNHX1基因的表达情况,发现PpNHX1受到200mmol/L NaCl胁迫的诱导,在4h内的表达量随NaCl处理时间延长持续增强,其中根部的表达增强幅度明显高于茎和叶;但4h后,PpNHX1在根与叶中的表达量均有所下降。推断PpNHX1基因在盐胁迫下的表达调控与毛竹耐盐能力密切相关。     

Exogenous succinate increases resistance of maize plants to copper stress

The effect of copper (Cu) excess (1.5, 4.7, 31, 78, 156 μM) and exogenously supplied succinate on plant growth, chlorophyll content, chlorophyll fluorescence, and isoenzym profiles of some antioxidant enzymes in maize plants was studied. Excessive Cu supply led to a reduction in the relative growth rate (RGR), tolerance index (TI), chlorophyll a and chlorophyll b contents, and the quantum yield of PSII electron transport in the light‐adapted state (ΦPSII). Copper treatment induced several changes in the anionic and cationic peroxidases (PODs), as well as superoxide dismutase (SOD) isoenzyme profiles. After 8 d of 78 μM–Cu treatment, two new anionic and two new cationic peroxidase isoenzymes in the roots were registered. Copper applied at concentrations above 31 μM resulted in higher levels of manganese superoxide dismutase (Mn‐SOD) in the roots and Cu,Zn‐superoxide dismutase (Cu,Zn‐SOD) in the leaves. However, the addition of Na‐succinate (200 μM) to the root medium prior to Cu treatment increased the capacity of the plants to partially overcome Cu toxicity.     

施硒对暗棕壤硒状况和森林蔬菜硒积累的影响

以培育富硒森林蔬菜为目标,在暗棕壤上进行了荚果蕨、小叶芹、小根蒜、婆婆丁等4种山野菜施硒试验。硒肥种类为亚硒酸钠,施硒量为0.10~10.00mg kg-1,直接施肥范围为0~15cm表土。经过一个完整的生长周期(1a)后测定土壤和植物硒指标。结果表明,典型暗棕壤对外源亚硒酸钠态硒具有较强吸收与保持能力,从低剂量至高剂量施入的硒有90%~70%以上仍保留在原施硒土层内;其中H2O可溶态硒占全硒的6.03%~3.78%,KH2PO4浸提的有效态硒占全硒的19.36%~37.54%,而且土壤全硒、KH2PO4浸提的有效态硒及H2O可溶态硒皆与最初的施硒量呈线性正相关。在土施强化供硒条件下,4种山野菜均能高量富集硒,其含硒量为对照的1.7~158.9倍;不同植物的富硒能力有差异,它们在递增施硒情况下高量富集硒的变化模式也各有特点。总体来看,山野菜含硒量与施硒量之间为非线性正相关关系,但在一定的较低施硒量范围内这种关系则是线性的,线性范围因植物而异;土壤的可溶态硒、KH2PO4浸提的有效硒甚至全硒等指标与山野菜含硒量之间亦均呈明显的非线性正相关,且施硒量较低时其关系亦表现为线性。初步得出,典型暗棕壤控制施硒是在近自然条件下培育富硒森林蔬菜并获取高富硒生物资源的有效途径;不过,强烈搅动的砂砾质暗棕壤却不利于硒肥保持和植物吸收,不适于富硒森林蔬菜栽培。     

不同浓度Na_2CO_3胁迫柳穿鱼幼苗的生理指标变化

为科学评价哈尔滨太阳岛自然植被种源柳穿鱼在不同浓度Na2CO3处理下的适应能力,以柳穿鱼实生幼苗采用5种浓度Na2CO3(5mmol/L,10mmol/L,20mmol/L,40mmol/L,80mmol/L)处理4周,测定其相对电导率、脯氨酸、可溶性蛋白、相对含水量、丙二醛、超氧化物歧化酶(SOD)6项生理指标。结果表明:柳穿鱼的相对电导率、脯氨酸与处理时间、浓度呈正相关;相对含水量与处理时间、浓度呈负正相关;可溶性蛋白含量随胁迫浓度增大而增大;5~10mmol/L处理组SOD活性逐渐上升,20~80mmol/L处理组SOD活性先升高后降低;无丙二醛含量检出。柳穿鱼幼苗在5mmol/L Na2CO3胁迫下无影响,能够通过自身调节适应10~20mmol/L Na2CO3胁迫,在40~80mmol/L Na2CO3胁迫下则枝叶干枯。     

磷素营养对星星草幼苗抗碱性的影响

通过以不同水平磷素营养培养星星草幼苗，研究磷素营养对星星草幼苗抗碱性的影响，试验结果表明：在２．０％Ｎａ２ＣＯ２胁迫下星星草苗磷素营养的最适浓度为２．８ｍｍｏｌ·Ｌ＾－１ＫＨ２ＰＯ４，此条件下仅对株高，干重和鲜重的增长有促进作用，而且受害程度最小，对Ｎａ２ＣＯ３胁迫的缓解作用最强，在一定程度上可提高星星草幼苗对Ｎａ２ＣＯ３胁迫的抗性。     

自贡大公古盐井中嗜盐菌的Na~+/H~+离子逆转运蛋白基因筛选

[目的]筛选四川自贡大公古盐井中嗜盐微生物的Na+/H+离子逆转运蛋白基因,并对其结构和编码蛋白进行分析。[方法]构建自贡大公古盐井中嗜盐微生物的Na+/H+离子逆转运蛋白宏基因组文库,通过与Na+/H+离子逆转运蛋白基因缺陷宿主菌株E.coliKNabc的功能互补筛选Na+/H+离子逆转运蛋白基因。并通过生物信息学方法对该基因的起始密码子、终止子、ORF、-35区、-10区和SD序列以及编码蛋白的分子量、等电点、疏水区域、跨膜区域、系统进化和耐盐特性进行分析。[结果]筛选到1个新的Na+/H+离子逆转运蛋白基因m-nha,该基因能够赋予E.coli KNabc在盐和碱性条件下良好生长的能力。[结论]由于m-nha编码蛋白在氨基酸序列和结构上不同于以往报道的Na+/H+离子逆转运蛋白,故鉴定该基因为1个新的Na+/H+离子逆转运蛋白基因。该研究结果对于理解古盐井中嗜盐微生物的嗜盐机制,开发利用古盐井中的基因资源及寻找新的耐盐基因具有重要的意义。     

Na2CO3胁迫对萝卜种子萌发的影响

以萝卜(Raphanus sativus L.)种子为材料,采用纸上萌发法研究了不同浓度的Na2CO3对萝卜种子萌发的影响。结果表明:2mmol·L-1的Na2CO3处理对萝卜种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚芽长、胚根长和胚鲜重等均有一定的促进作用。显著抑制萝卜种子萌发的Na2CO3浓度为5mmol·L-1,显著抑制胚根生长的浓度为5mmol·L-1,显著抑制胚芽生长的浓度为10mmol·L-1。     

转NTHK1基因对杨树各器官中Na~+、K~+分布的影响

以盐渍生境下 1～2 年生 107 和 18-1 杨树为材料,对不同树龄和地径的杨树各营养器官中 Na+、K+分布变化进行了研究。结果表明,Na+、K+在杨树各营养器官中分布不同且差异显著。不同树龄和地径的 107 杨树的根、茎、叶部位的 Na+、K+含量变化都很明显,含NTHK1 的转基因 18-1 杨树根部的 Na+、K+含量基本保持恒定,茎、叶部位的 Na+含量变化均不明显,茎部的K+含量随着树龄的增加而升高,叶片部位的K+含量随着树龄的增加而降低。研究表明,在盐渍生境中种植的含 NTHK1 的转基因18-1 杨树比 107 杨树更加耐盐,可以更好地抵御盐胁迫,维持离子平衡,NTHK1 基因可能是通过增强转基因杨树聚集有害Na+至液泡的能力,以避免细胞质中过高的Na+对细胞造成伤害,从而提高了转基因植株的耐盐性。