中国科学院在丛枝菌根提高植物耐盐机制方面取得进展

<正>土壤盐碱化是一个全球性问题,我国盐碱化土壤面积较大,严重影响当前农业发展,因此提高植物抗盐碱胁迫能力,以及盐碱土壤改良已成为当前我国生物科学面临的重大课题之一。丛枝菌根真菌(AMF)广泛存在于土壤生态系统中,可以与90%以上的陆生高等植物根系建立共生体——丛枝菌根(AM)。大量研究表明,丛枝菌根化的植物的抗盐碱胁迫能力得到增强。虽然,     

植物响应盐碱胁迫的机制

土壤盐碱化对农林业生产和发展的影响日渐严重,已经成为全球范围内所面临的重大环境问题。研究盐碱胁迫的危害以及植物对盐碱胁迫的响应机制,有助于挖掘植物耐盐碱基因,选育耐盐碱品种,改良盐碱地,提高农作物的产量,扩大园林植物的栽培应用。盐、碱实际上是两种不同的非生物胁迫,碱胁迫在盐胁迫的基础上还增加了高pH胁迫,其危害程度较盐胁迫更深。本综述分析了土壤盐渍化现状,盐碱胁迫对植物产生的渗透胁迫、离子毒害、高pH伤害、活性氧胁迫等危害,从渗透调节物质的合成、离子的吸收转运与pH调节、增强抗氧化酶活性及内源激素响应等方面阐述了植物耐盐碱的生理机制;从盐碱胁迫的信号转导、转录因子调控响应及抗盐碱相关基因的表达等方面梳理了植物耐盐碱的分子机制。最后对植物适应盐碱胁迫的研究方向及多组学联合分析在全面研究植物抗盐碱机制中的应用作出了展望。     

菌根真菌对植物氮素利用影响研究进展

氮素是植物生长发育的必需元素,是陆地生态系统初级生产力的主要限制因子,对植物生长发育有重要意义。菌根真菌与植物形成共生关系,促进植物从土壤中吸收氮素,减少氮素对植物生长的限制,增强土壤-菌根真菌-植物三者之间的氮素交流,在氮循环中起重要作用。从菌根真菌对不同形态氮素的利用、菌根真菌影响植物氮代谢、菌根真菌对土壤氮循环的生态学意义等方面进行了综述。基于当前菌根真菌对植物氮素利用影响的研究现状,建议结合基因组学、转录组学、蛋白组学及环境基因组学技术,重点研究菌根真菌—植物共生体的氮转运机制,解析菌根真菌—植物—土壤间氮素交流的主要路径及基因互作网络,以期促进植物氮素利用率,减少氮肥的施用,促进农业可持续发展。     

盐碱胁迫对农牧作物种子萌发的影响研究进展

种子萌发期是植物生长发育的起点和关键环节,受环境影响尤为敏感。盐碱胁迫是影响种子萌发的重要环境压力和限制性因子。土壤盐碱化已危及人类生存和生活,研究盐碱胁迫对种子萌发的影响具有紧迫性和重要性。本研究论述了盐碱胁迫对种子萌发抑制的原理、生理生化变化和提高种子萌发耐盐性对策,为作物耐盐碱性研究和盐碱土地改良利用提供理论参考。     

生物质炭的土壤效应研究综述

研究旨在探讨生物质炭添加到土壤中后对土壤理化性质、土壤菌根真菌以及植物的影响,为改善土壤性质提供有效途径。基于国内外对生物质炭的研究成果,本文主要对生物质炭的土壤效应进行研究,系统阐述了生物质炭的作用及添加到土壤后存在的问题,并分析了土壤理化性质、土壤菌根真菌、植物对添加生物质炭的反应,研究结果表明：生物质炭含碳量高,呈碱性,具多微孔结构,比表面积大,表面具丰富官能团,阳离子交换能力强,添加到土壤之后可以增加土壤容重和土壤持水量,提高土壤孔隙度,改变土壤团聚体分布,提高土壤的pH值,增加土壤有机质的含量并减少土壤养分的淋溶,使得土壤理化性质得到改变同时对土壤菌根真菌的生长和定殖有促进作用,并间接影响植物生长发育。生物质炭作为一种古老而新型的生物质材料,在改善土壤结构,促进植物生长等方面均有优越表现,充分了解和认识生物质炭的特性,使生物质炭在营造绿色可持续发展生态环境任务中大显身手。     

石灰性土植物磷胁迫的适应性调控机制研究

石灰性土因较高的Ca+浓度和较低的土壤含水量,导致土壤中有效态P含量较低,植物生长发育常受到P营养胁迫。笔者从元素营养角度综述了石灰性土中植物生长发育过程的控制因子及其适应性调控机制。重点对植物在P营养胁迫状态下的根系变异、根分泌物、菌根真菌侵染等方面进行了讨论。同时,对研究中存在的问题进行了简评,并对其研究前景作了展望。     

AM真菌对植物防御性蛋白的影响

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌是一类普遍的内生菌根真菌,能够与大多数陆生植物的根系形成共生菌根。大量的研究表明,AM真菌能够通过诱导植物体产生一些防御性蛋白,并且提高植物叶片及根系的抗氧化酶活力来增强植物的抗逆性、抗病性,与此同时也能促进植株生长,调节菌根根际土壤的理化环境和营养环境。为了系统了解AM真菌在农业生产上提高植物抗病性、抗逆性和促进植物生长发育的机制,本文归纳了近年来国内外关于AM真菌与植物共生能够促使植物产生防御性蛋白[如可溶性蛋白、病程相关蛋白（Pathogenesis related protein,PR-蛋白）]的机理及其提高防御酶活性等的最新研究进展,并分别概述了在生物胁迫、非生物胁迫和自然生长三种环境下,植物体的相关防御性蛋白和防御性酶活力受AM真菌的影响状况。最后指出AM真菌-根系共生蛋白在农业生产应用中的发展前景并对其进行了展望。     

AM真菌对植物防御性蛋白的影响:研究进展

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌是一类普遍的内生菌根真菌,能够与大多数陆生植物的根系形成共生菌根。为了系统了解AM真菌在农业生产上提高植物抗病性、抗逆性和促进植物生长发育的机制,本研究归纳了近年来国内外关于AM真菌与植物共生能够促使植物产生防御性蛋白[如可溶性蛋白、病程相关蛋白(Pathogenesis related protein,PR-蛋白)]的机理及其提高防御酶活性等的最新研究进展,并分别概述了在生物胁迫、非生物胁迫和自然生长3种环境下,植物体的相关防御性蛋白和防御性酶活力受AM真菌的影响状况。最后指出AM真菌-根系共生蛋白在农业生产应用中的发展前景并对其进行了展望。     

外源脱落酸在水稻盐碱胁迫作用中的进展

在水稻的生长发育过程中,土壤盐碱化程度向来都是生长发育和产量的重要指标之一。盐碱胁迫对于水稻的危害已经成为全球水稻生产核心问题。脱落酸作为植物生长过程中的必要生长素,具有抑制与促进生长,维持植物幼芽与种子休眠的作用。此外,对于果实与叶的脱落和植物叶片气孔关闭等现象,脱落酸都有一定影响,对盐碱胁迫下的水稻生长发育更是有着重要影响。本综述着重介绍脱落酸对水稻盐碱胁迫下的水稻表观形态、生理生化、分子机制等方面的影响的研究进展。     

外生菌根研究进展

外生菌根真菌广泛存在自然界中,可以与很多高等植物共生,具有较强的生态适应性和可塑性,能够忍受干旱和高温的环境。在重金属污染的土壤中,外生菌根能够提高宿主植物对重金属毒害的抗性,所以,外生菌根真菌在森林植被恢复与重建中发挥着至关重要的作用。因此,本综述简要综合了近年来外生菌根真菌资源调查、分类鉴定、外生菌根真菌对重金属污染的生物修复、以及外生菌根真菌对干旱胁迫的响应,同时就外生菌根真菌资源的保护及应用提出了建议与展望。