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铝诱导有机酸分泌的耐铝机理研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
铝毒是限制酸性土壤中植物生长和作物生产以及森林退化的主要因子。为了能在有铝毒害的环境下生长,植物进化出一系列的耐铝毒机制。铝诱导下有机酸分泌解铝毒是植物耐铝研究的一个热门领域。本研究综述了植物根系分泌有机酸的种类以及有机酸解铝毒的机理,并从有机酸通道蛋白基因鉴定、克隆以及功能分析等方面进行综述;同时指出植物耐铝毒是多基因控制的复杂特性,因此,从耐铝基因的表达调控方面进行深入研究,将有效揭示植物抗铝的机制。 相似文献
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大麦耐铝毒机制的研究进展 总被引:1,自引:0,他引:1
铝离子对根系的毒害是酸性土壤中农作物生产的主要限制因子。大麦在所有禾本科农作物中对铝离子毒害最为敏感。耐铝毒性在大麦品种间存在变异,遗传分析表明在大麦第4染色体长臂上有一个主效基因(Alp)控制大麦对铝毒的抗性。本文总结了最近几年关于大麦耐铝毒机理的研究进展,特别是大麦耐铝毒基因Alp的克隆及其功能分析,并对禾本科其它农作物中相关耐铝毒基因的研究进行了比较。 相似文献
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为探明铝胁迫对油菜生长发育和养分吸收特性的影响,以2个耐铝性差异显著的油菜品种为试验材料,采用营养液培养,设置4个铝胁迫浓度和2个胁迫时间,测定根系形态指标(总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数)、生长指标(根茎粗、株高、地上干质量、根干质量)和营养元素(N、P、K、Ca、Mg、Fe、Al)的含量。结果表明,铝胁迫降低了油菜总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数以及根茎粗、株高、根干质量、地上干质量,且随着铝浓度的增加和胁迫时间的延长降幅增大,敏感型品种降幅大于耐铝型品种。铝胁迫对油菜地上部和根系中铝元素的吸收具有促进作用,其中根系铝含量增幅高于地上部;而对N、P、K、Ca、Mg、Fe等元素的吸收有抑制作用。随着铝胁迫浓度增加和胁迫时间延长各元素含量的增幅或降幅增大,且基因型之间存在着一定的差异,敏感型品种的变化幅度大于耐铝型品种。由此可见,与敏感型品种相比,耐铝型油菜品种的根系形态、地上部生长和营养元素吸收受铝毒害的抑制作用较小,其对铝毒害有较强的适应能力。研究结果可为酸性土壤上的油菜高产栽培提供理论依据。 相似文献
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超量表达苹果酸脱氢酶基因提高苜蓿对铝毒的耐受性 总被引:17,自引:0,他引:17
在酸性土壤中,铝毒是许多作物正常生产的主要限制因子。虽可通过施用生石灰来改良土壤酸碱度,但只能改善土壤表层,在实际应用中受到很大限制。紫花苜蓿作为一种非常重要的牧草、饲料,在酸性土壤条件下苜蓿生长缓慢甚至死亡。我国南方水热资源丰富,但土壤多偏酸性,限制了苜蓿南移。有机酸能螯合铝离子,减轻铝对植物根系的危害。苹果酸是游离铝离子的有效螯合剂,而苹果酸脱氢酶(Malate Dehydrogenase,MDH)催化草酰乙酸形成苹果酸。本研究在苜蓿中超量表达苹果酸脱氢酶基因,通过抗生素筛选、组织化学染色和PCR扩增等技术鉴定出转化植株,并对转化株系进行了耐铝胁迫试验,比较分析了转基因株系与非转基因株系的的相对伸长量,转基因株系根相对伸长量比对照高出3.6%~22.5%。说明超量表达neMDH基因可提高了转基因苜蓿对铝毒的耐受性。 相似文献
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随着土壤酸化程度的加剧,铝毒害已成为影响种子萌发质量和作物产量的重要胁迫因子之一。为研究铝毒对油菜种子萌发过程影响的分子机理,本文采用RNA-seq技术对耐铝品系18D300和敏铝品系27011进行转录组分析,共检测到9344个显著差异表达基因[|log2(fold change)|≥1和FDR≤0.05],其中4406个DEGs基因上调, 4938个DEGs下调。GO富集分析发现,差异表达基因主要与氧化反应、细胞碳水化合物代谢过程、转运蛋白活性等相关。KEGG富集分析表明,差异表达基因主要富集于苯丙烷生物合成、淀粉和蔗糖代谢、MAPK信号通路-植物、植物-病原体相互作用、植物激素信号转导等途径。此外,通过整合RNA转录组测序和铝毒胁迫下油菜萌发期根系相关性状的QTL定位结果,共筛出44个差异表达基因(10个下调和34个上调),这些基因主要与氧化应激、渗透调节、细胞壁修饰、转运蛋白、激素信号传导等功能有关。 相似文献
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植物对氮素吸收利用的研究进展 总被引:21,自引:2,他引:19
摘要: 本文对近年来植物对氮素吸收的研究进展进行了详细的阐述,从氮素对植物生长发育的影响、植物对氮素利用的生理机制和分子机制三个方面进行了总结,旨在为植物营养育种提供一定的理论依据,从而实现提高植物氮素利用效率的目的。 相似文献
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52份豌豆种质萌发期耐铝毒性的综合评价与筛选 总被引:1,自引:0,他引:1
随着土壤酸化的日益加重,铝毒成为影响作物种子萌发质量以及产量的重要胁迫因子之一。本研究采用单项耐铝毒系数(AC值)、综合耐铝毒系数(CAC值)、平均隶属函数值(ASF值)、耐性综合评价值(A值)等指标及相关分析、主成分分析、聚类分析和逐步回归分析等方法,综合评价豌豆种质萌发期铝毒耐性,建立综合筛选评价体系,并筛选萌发期耐铝毒豌豆种质。利用筛选出的适宜浓度40 mg L–1Al3+处理52份豌豆品种(系)种子,结果显示,萌发期8个相关性状在处理组及对照组品种间均存在显著差异,遗传多样性指数分别介于1.43~2.03和1.51~2.06之间。基于AC值聚类分析, 52份豌豆种质可被分为3个耐性级别,其中,第I级含2份,为耐铝毒品种(系);第II级含19份,为敏感品种(系);第III级含31份,为铝毒极敏感性品种(系)。利用豌豆种子发芽率、发芽势、发芽指数、芽长、根长、芽干重、根干重7项指标,结合最优回归方程可初步鉴定豌豆萌发期耐铝毒特性。通过综合评价和聚类分析,筛选出萌发期铝毒耐性极强的种质C175和C145,可作为豌豆铝毒耐性育种和耐性机制研究的重要资源。 相似文献
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茶树体内铝形态及铝累积特性 总被引:3,自引:0,他引:3
设置不同Al3+浓度对青茶进行50 d处理,调查茶树铝含量和铝的化学配位形态。结果表明,茶树体内的铝大多以有机态或螯合态形式存在;茶树老叶具有高积累铝的特性,但以5 mmol L-1铝处理时,运输到叶片的铝减少,积累于茶树根部的铝增多。利用27Al NMR技术检测表明,茶树各器官中普遍存在Al13的强烈共振吸收峰;在各器官中还出现–0.38×10-6处和–0.17×10-6处的微弱吸收峰,为目前尚未检出的铝络合物形式;在5 mmol L-1 Al3+处理下,青茶老叶中含有更多的Al-复合物,包括Al-草酸盐(1∶2)、Al-草酸盐(1∶2)和Al-磷酸复合物,说明茶树体中的铝通过与其他物质形成络合物以降低铝的毒性。 相似文献
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运用参与式发展方法建立西藏新农村建设的发展机制刍议 总被引:1,自引:0,他引:1
参与式发展理论起源于对传统发展模式的反思,成长于对发展中国家援助的国际发展实践中,为解决农村发展问题提供了一个新的理论视角。党的十六届五中全会提出建设社会主义新农村的重大历史任务,这是一项长期而艰巨的社会系统工程,需要社会的广泛参与和支持。通过借鉴参与式发展理论的合理内核,探讨西藏新农村建设中面临的新问题,从两个方面提出了如何建立西藏新农村建设的参与式发展机制。 相似文献
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铜过量会导致植物生长、酶系统平衡、细胞亚显微结构、蛋白质合成、核酸代谢等受到不同程度影响,最终,影响人类健康、生态系统平衡。研究表明外源添加物质能够调节铜过量对植物的毒害作用,本文主要归纳分析了外源添加硅(Si)、油菜素内酯(BR)、一氧化氮(NO),以及其他物质对Cu的植物毒害机理调节机制。但目前在离子载体、蛋白质组、基因组等调节机理方面,以及外源添加物质对植物的适用性、外界条件的影响等方面的研究较为缺乏,未来研究可从这些方向进行深入,完善Cu对植物毒害的系统研究。 相似文献
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纳米材料对作物种子萌发及生长发育的影响 总被引:2,自引:1,他引:1
随着纳米材料在农业领域广泛应用,为研究纳米材料对作物种子萌发及生长发育的影响,通过分析纳米材料对作物种子萌发及幼苗生长的促进作用和抑制作用,归纳了纳米对作物生长力的影响,总结纳米影响作物生长发育的机制有打破种子的休眠、促进种子代谢、影响营养元素吸收、影响植物净光合速率和水分利用率、影响植物的抗逆性及诱导植物毒性等。指出纳米材料与植物的相互作用是个复杂的过程;纳米材料与植物间相互作用的机制取决于纳米材料的理、化性质、处理浓度、植物的类型、生长阶段,还与介质、光照强度等环境因素相关。建议今后要进一步研究纳米材料与植物间相互作用的机制;建立科学的评价体系,全面反映纳米材料的植物效应;加强纳米材料在农业资源与环境中的研究,使纳米材料在可持续农业中发挥良好作用。 相似文献
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铝胁迫条件下小麦根系特异表达基因的研究 总被引:1,自引:1,他引:0
利用尼龙膜点阵杂交技术,由耐铝胁迫小麦品系OK91G106根系构建的cDNA差减杂交文库中,鉴定出29个铝胁迫特异诱导基因,包括20个已知生物学功能的基因和9个功能未知基因。这20个已知功能基因归属于植物体内细胞信号转导、活性氧清除、维持膜结构稳定、苹果酸分泌和细胞保护等等类别。表明在铝胁迫下,植株体内在短时间内发生了感受铝胁迫逆境信号并进行了信号转导,调控了植株对铝胁迫逆境响应的复杂分子生物学过程。Northern印迹对5个铝诱导基因转录本的检测结果与尼龙膜点阵技术获得的结果相一致。本研究鉴定出的铝诱导基因中含有1个苹果酸转运蛋白基因,表明苹果酸分泌量的增加可能是供试小麦响应和抵御铝胁迫逆境的重要机制之一。 相似文献
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随着土壤酸化的日益加重,铝毒已成为影响作物种子萌发质量以及作物产量的重要胁迫因子之一。作物耐铝相关性状的QTL定位和候选基因筛选已有许多报道,但铝胁迫下甘蓝型油菜萌发期相关性状的QTL定位报道较少。本文以80μg mL?1的铝胁迫浓度处理重组自交系(10D130×中双11号)群体进行种子萌发试验,处理3 d时调查发芽势, 7 d时调查发芽率,测定其根长、芽长和干重,并计算各性状相对值。基于6K SNP芯片,结合高密度遗传连锁图谱对油菜萌发期的5个性状进行QTL定位,共检测到23个QTL。其中与相对发芽势、相对发芽率、相对根长、相对芽长和相对干重相关的QTL分别有9个、1个、4个、5个和4个,覆盖了A、C基因组, LOD值介于3.00~5.26,可解释的表型变异为7.70%~13.10%。根据各QTL置信区间序列筛选,与铝胁迫相关的候选基因共30个。ALMT1基因和MATE基因与有机酸的合成和分泌有关,主要通过苹果酸、柠檬酸和草酸等有机酸的分泌来增强植物的耐铝性;STOP1基因、NAC基因和RAP2.4基因均属于转录激活因子,通过诱导耐铝基因的表达增强植株的抗性; ABC转运蛋白、膜蛋白... 相似文献