基于多重表型的高粱耐盐性综合评价方法

高粱耐盐性因种质、发育时期及生长条件的不同而存在明显差异,因此建立一套全面、客观、准确的高粱耐盐性鉴定方法,对于高粱耐盐种质的筛选和评价具有重要意义。选择64份高粱材料通过室内萌发期耐盐性评定,从中选择36份不同等级材料进行田间苗期耐盐性鉴定,并从中选出13份材料进行室内苗期耐盐性复筛。通过隶属函数值法、主成分分析法、聚类分析法对田间和室内苗期测定的株高、茎粗等形态指标以及超氧化物歧化酶、脯氨酸、丙二醛等生理生化指标的评价,最终确定耐盐材料2份,盐敏感材料2份。建立了一套基于多重表型的耐盐性综合评价方法,即针对高粱不同生育时期(萌发期、苗期)、不同生长条件(田间与室内)采用不同形态指标与生理生化检测指标,并结合多种数据分析方法对不同高粱材料耐盐性进行准确、系统地评价。该方法的建立对于高粱种质资源的耐盐性评价以及高粱耐盐育种具有一定的参考价值。     

NaCl胁迫对甜瓜生理指标及相关基因表达的影响

以薄皮甜瓜(IVF05、IVF89)和厚皮甜瓜(IVF117、IVF303)为试材,研究Na Cl(150 mmol·L~(-1))处理对4个甜瓜品种发芽、幼苗生长及相关基因表达的影响。结果表明,在Na Cl胁迫下,薄皮甜瓜IVF89的生长指标受到的抑制作用最大,其发芽率、发芽指数、胚根长度和胚轴长度分别下降23百分点、76.24%、46.71%和39.27%;厚皮甜瓜IVF303的生长指标受到的抑制作用最小,其发芽率下降不明显,发芽指数、胚根长度和胚轴长度分别下降46.52%、34.86%和23.08%;Na Cl胁迫提高了甜瓜幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,增加了游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白的含量;4个甜瓜品种幼苗的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和SPAD值均显著降低,IVF05、IVF89、IVF117和IVF303的Pn分别下降了64.44%、69.62%、61.23%、60.00%;4个甜瓜品种的卡尔文循环(Calvin)关键酶基因1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶基因(CmRubisco)、3-磷酸甘油酸激酶基因(CmPGK)和叶绿体型果糖-1,6-二磷酸酶基因(Cm FBPase)表达均显著下调,核酮糖-5-磷酸激酶基因(Cm PRK)表达大多上调;甜瓜耐盐相关基因质膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因(Cm SOS1)、液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因(CmNHX1)、高亲和力K~+转运体基因(CmHKT1)和N-乙酰氨基葡萄糖基转移酶基因(CmGnT)的表达均上调,其中IVF303的基因表达上调幅度最大。通过主成分分析、相关分析和聚类分析等综合分析方法,将4个甜瓜品种分为3类,IVF05和IVF89为盐敏感类型,IVF117为中耐盐类型,IVF303为强耐盐类型。     

利用SOM聚类分析及主成分分析方法鉴定小麦品种萌发期耐盐性

为了研究不同小麦品种萌发期的耐盐性,为小麦萌发期耐盐性鉴定提供快速、准确的鉴定方法和理论依据。本研究以40个冬小麦品种为试验材料,通过主成分分析法(PCA)与神经网络自组织映射(SOM)聚类分析法,研究盐胁迫对40个小麦品种萌发期各项形态指标的影响。主成分分析法结果表明,发芽势、发芽率、最长根长、第一片叶长及胚芽鞘长在PCA下载荷量最大;根据SOM聚类分析结果,‘德抗961’等4个小麦品种属于高度耐盐品种,‘济麦22’等14个小麦品种属于耐盐性品种,‘济麦20’等16个品种属于中等耐盐性品种,‘鲁麦21’等6个小麦品种属于盐敏感性品种。发芽势、发芽率、最长根长、第一片叶长、胚芽鞘长能够作为萌发期小麦耐盐性筛选的主要评价指标,并且结合主成分、SOM聚类分析方法进行小麦萌发期耐盐性鉴定更为科学、方便。     

葡萄耐盐性研究近况

综述了耐盐生理机制、相关功能基因及鉴定技术的研究近况,对相关领域的研究进展进行了总结。     

过表达桃PpCuZnSOD基因提高大豆耐盐性研究

为研究桃(Prunus persica L.)自由基清除剂CuZnSOD编码基因对于大豆耐盐性的促进作用,将桃PpCuZnSOD全长基因克隆到连有35S启动子的表达载体上,并通过农杆菌导入大豆基因组中,通过PCR和Southern杂交方法检测阳性转基因植株,并对T2代转基因植株进行基因表达量分析和耐盐性评估。结果表明:转基因植株有较高的耐盐性,表现为种子萌发率和存活率高,叶绿素含量高。转基因植株在盐胁迫下存活时间更长,与非转基因植株相比,转基因植株的SOD、POD、CAT酶活性较高,而丙二醛含量显著降低。研究结果表明PpCuZnSOD基因过表达可以显著提高大豆植株的SOD活性水平,缓解盐胁迫对大豆的氧化损伤。     

新疆狗牙根种质芽期耐盐性综合评价

为了解不同狗牙根种质在芽期耐盐差异程度,采用常规纸上萌发法,研究不同NaCl浓度(0、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%)对来源于新疆不同生境下50份狗牙根种质相对发芽率、相对发芽势、发芽指数、胚根长、胚芽长的影响,并通过聚类分析法对其耐盐性进行综合评价。结果表明,随盐胁迫增加,狗牙根种质相对发芽率、相对发芽势、发芽指数呈明显降低趋势,而胚根长、胚芽长则呈先升后降趋势,0.4%盐胁迫下达到最高;各测试指标变异系数呈逐渐加大趋势,至1.6%盐胁迫时其变异系数均较对照增加2.0倍以上。新疆狗牙根半致死NaCl浓度(S50%)均值为1.28%,变异系数为45.66%,且1.2%NaCl可作为其耐盐鉴定最适浓度。聚类分析综合表明,50份新疆狗牙根种质中表现较稳定的耐盐种质为Cd012,中度耐盐种质为Cd019、Cd021、Cd020、Cd054,敏盐种质为Cd001、Cd033、Cd035、Cd057、Cd059。     

十字花科作物耐盐种质研究现状及展望

盐胁迫是严重影响作物生长发育的主要非生物胁迫之一。植物在盐胁迫下会产生一系列生理生化变化,创制改良耐盐种质、培育耐盐品种是提高农作物耐盐性的有效手段。十字花科作物是重要的蔬菜和经济作物。本文系统总结了近年来国内外十字花科作物耐盐性研究的相关进展,主要包括耐盐种质鉴定方法及技术、耐盐种质筛选、耐盐分子机理等,以期为十字花科作物耐盐种质创制和新品种遗传选育提供有益的参考。     

3种盐生植物对盐渍响应及利用的研究进展

海蓬子(S.bigelovii)、碱蓬(S.glauca)和三角叶滨藜(A.triangularis)都为具耐盐碱等特点的盐生植物,且对盐渍土有很好的生物修复功能。为了阐述3种不同类型的盐生植物对盐渍响应的生理机制的异同,从评价植物耐盐性的生长发育、光合特性、色素含量及离子含量和吸收等相关指标出发,综述了这3种盐生植物对盐渍的响应及利用的研究进展,揭示其不同的耐盐机制,为海水蔬菜开发、推进盐土农业可持续发展等提供必要的理论依据。