NaCl对泌盐红树和非泌盐红树Cd吸收和积累的影响

为研究NaCl对红树植物Cd吸收和转运的影响,本文以非泌盐红树秋茄和泌盐红树桐花树幼苗为实验材料,研究了不同浓度NaCl和CdCl2处理下地上和地下各器官中Na+、Ca2+、Cd2+离子浓度的变化,并利用非损伤微测技术测定植物根尖在不同处理下对Cd2+和Ca2+的动态吸收。结果表明,随着CdCl2处理浓度的增加,2种红树的根、胚轴、茎和叶4器官中的Cd2+含量均明显增加。而泌盐红树桐花树各器官中Cd2+含量均高于非泌盐红树秋茄,分别达到65%(根)、19%(胚轴)、203%(茎)和96%(叶)。利用非损伤微测技术测定Cd2+流,发现Cd2+内流能被Ca2+通道抑制剂LaCl3抑制,表明Cd2+主要通过Ca2+通道实现内流。在NaCl对Cd2+吸收的影响方面,低浓度NaCl(100~200 mmol/L)能促进秋茄对Cd2+的积累,但高浓度NaCl(400 mmol/L)抑制了桐花树和秋茄对Cd2+的吸收。这是由于:1)红树根系对Na+吸收增加,而Na+能与Cd2+竞争膜上转运蛋白上的金属离子结合位点从而减少Cd2+的吸收,2)NaCl促进了植物根尖对Ca2+的吸收,从而竞争性的抑制了Cd2+通过Ca2+通道的内流,最终减少了2种红树根系对Cd2+的吸收和积累。泌盐红树桐花树Cd2+含量高于非泌盐红树秋茄,表明桐花树根细胞质膜上的转运蛋白与Ca2+通道对Cd2+的吸收能力高于秋茄。      

胡杨谷胱甘肽过氧化物酶PeGPX基因的克隆及转化植株耐盐性分析

胡杨（Populus euphratica Oliv.）具有极强抗盐碱能力.本实验室前期胡杨微阵列芯片数据结果显示：盐胁迫下,胡杨谷胱甘肽过氧化物酶基因（PeGPX）的转录上调,暗示该基因可能对胡杨耐盐性具有一定的作用.为分析GPX对植物耐盐性的贡献,本研究以胡杨为材料,利用RT-PCR方法克隆了胡杨谷胱甘肽过氧化物酶PeGPX基因,并在烟草中过量表达该基因,以分析谷胱甘肽过氧化物酶活性与植物耐盐性的关系.研究结果显示,实验中克隆的cDNA （PeGPX）编码谷胱甘肽过氧化物酶,其ORF为693 bp,其蛋白由231个氨基酸编码.过量表达PeGPX基因的烟草与野生型烟草的耐盐性实验结果显示,野生型烟草植株在加NaCl （200 mmol/L）的MS培养基中生长15 d后,无明显的长高,且不长根;而转基因烟草在同样的加盐培养基上,生长基本没有受到抑制,植株生长状态良好,并且能够长根.光合数据显示,在盐胁迫下过量表达PeGPX基因烟草的净光合速率受到影响明显小于野生型烟草的净光合速率.酶活数据显示,转基因株系GPX酶活与野生型的相比在盐胁迫下活性有非常显著的提高.我们的研究结果说明：过表达PeGPX基因使得烟草的耐盐性得到显著提高,这对深入研究PeGPX基因在胡杨耐盐机制中的作用具有重要的意义.     

外生菌根真菌Paxillus involutus吸收Cd2+及H2O2对Cd2+内流的调控作用

目的本文研究了外生菌根真菌Paxillus involutus对Cd2+的吸收作用以及H₂O₂对Cd2+内流的调控作用。方法以Paxillus involutus的2种菌株MAJ和NAU为研究材料,利用50 μmol/L CdCl₂对材料进行24 h处理,应用非损伤微测技术测定菌丝的Cd2+和Ca2+离子流。结果结果显示,Cd2+处理后,MAJ和NAU菌丝的Cd2+内流增强,同时也显著促进了Ca2+的内流。Ca2+通道抑制剂(Verapamil、GdCl₃、TEA)处理后,Cd2+和Ca2+内流强度均明显减弱,表明Cd2+是通过钙通透性离子通道(CaPCs)进入菌丝细胞的。Cd2+处理促进了Cd2+和Ca2+的内流,很可能是Cd2+激活了菌丝质膜的CaPCs。Ca2+和Cd2+的竞争性实验结果显示,高浓度的Ca2+抑制菌株MAJ和NAU的Cd2+内流;反过来,测试液中Cd2+浓度的提高也明显降低了Ca2+的内流强度,这证明Ca2+和Cd2+是竞争性地通过CaPCs进入菌丝细胞的。此外还发现,H₂O₂(1.0 mmol/L)能增强菌丝的Cd2+和Ca2+内流,而ROS清除剂DMTU却显著抑制了菌株对Ca2+和Cd2+的吸收,表明H₂O₂在调控菌丝细胞CaPCs介导Cd2+内流的过程中具有重要作用。结论 综上,外生菌根真菌Paxillus involutus对Cd2+具有富集作用并且可以通过H₂O₂激活CaPCs促进Cd2+内流。      

盐胁迫下外生菌根菌Paxillus抗氧化酶活性的变化

[目的]通过测定2种菌株的抗氧化酶活性来研究其抗盐机理。[方法]以外生菌根真菌Paxillus involutus的2种菌株MAJ和NAU作为材料,研究在不同NaCl浓度(0、100、200、500 mmol/L)处理条件下抗氧化酶活性的变化。[结果]100 mmol/L NaCl可以促进菌株MAJ和NAU的增长及其生物量的增加;短期盐胁迫(1 d)诱导了菌株MAJ中SOD、CAT和POD活性的升高,但随着盐处理时间的延长,这些酶活性在100和200 mmol/L盐胁迫下均有所降低;而菌株NAU在长期盐胁迫(9 d)下能更好地维持各抗氧化酶活性,尤其是APX、GPX和POD。[结论]盐处理的菌株抗氧化酶活性明显高于对照菌株。     

不同强度平茬对柠条生长及养分归还的影响

为柠条平茬复壮提供依据,对乌拉特荒漠草原6龄株柠条进行1/3、1/2和100%(刈割)3种不同高度平茬处理,测定其生长特征指标(高度、盖度、新生枝数量、新生枝含水量与鲜重),并将其平茬下来的鲜枝叶装入网袋内,以监测其养分归还能力。结果显示：(1)植株生长方面,1/3和1/2高度的平茬未对柠条的生长状态产生负面影响,而其盖度在短期内得到显著提升,其新生枝在以不牺牲含水量为前提的情况下数量显著增加,刈割则不能使其生长获益,属于过度平茬。(2)土壤养分方面,1/3平茬对土壤氮和磷的归还力显著高于对照和另外两种处理,而刈割是增加土壤速效钾含量的最佳措施。研究结果提示,在荒漠草原退化草地恢复的实际工作中,对柠条进行1/3高度平茬最有利于其进行二次萌蘖与更新复壮,并可以最大程度的发挥其养分归还效应。