盐胁迫下胡杨的离子响应

分析土壤和植物组织中的各种离子关系,发现胡杨对盐分不是简单的抿吸机制;对根系环境中的ＮａＣｌ,胡杨吸收的钠离子显著少于不耐盐的杂种胡杨,而吸收的氯离子却大大超过后者,这与以往报道盐胁迫的胡杨根细胞中形成大量富含氯离子的小液泡是一致的,是一种特殊的区隔化构造,与杂种胡杨相比,胡杨有相对较发达的茎干组织,根和茎干占植株总生物量的比例较大,能吸收和储存有害盐离子而减少其进入叶组织,这是胡杨抗盐性的形态解     

盐胁迫下胡杨的光合和生长响应

用低盐（５０ｍＭＮａＣｌ）和高盐（２００ｍＭＮａＣｌ）溶液分别处理２年生胡杨并与杂种胡杨作比较,以观察盐分胁迫下胡杨的光合反应及生长反应．光合作用及相关参数的测定结果表明,两个树种的ＣＯ２补偿点随盐分浓度的升高而升高,ＲｕＢＰ羧化酶活性随盐分浓度的升高而降低;用高盐处理,在土壤盐分浓度达到０７％ＮａＣｌ时,胡杨的净光合速率仍能在经历一段时间的下降后逐渐回升至相当于对照处理的７０％;而杂种胡杨的光合速率只有在土壤盐分浓度低于０２％ＮａＣｌ时方可恢复,当土壤盐分浓度达到０５％ＮａＣｌ时植株即死亡．叶绿素ａ和ａ／ｂ比率随盐分水平的升高而升高,叶绿素ｂ和类胡萝卜素的含量则随之降低．荧光分析表明,盐分胁迫造成胡杨光合速率下降的原因不是对光合器官的破坏,而是对光合暗反应的抑制．测定叶片伸长速率和叶片数及比叶面积,发现胡杨在盐胁迫的初期主动调节生长速率并脱落部分叶片（在高盐处理后第１天,胡杨叶片的伸长速率下降７０％,至第３天,开始落叶）;在处理过程中,胡杨叶片的比叶面积随盐分水平的升高而降低,说明有叶片肉质化现象．这些均有利于增强抗盐性．     

胡杨膜系统的盐稳定性及盐胁迫下的代谢调节

比较胡杨和群众杨在盐分胁迫下的生化反应发现：（１）胡杨的细胞膜系统能忍耐２００ｍＭ ＮａＣｌ的高盐处理,其膜透性在高盐处理３ｄ没有显著增加,而群众杨的膜透性随盐分浓度的升高而升高。     

不同浓度NaCl胁迫下盐芥与拟南芥有机渗透调节物质与抗氧化酶系统的比较

本试验检测了盐芥（Thellungiella halophila）和拟南芥（Arabidopsis thaliana）有机渗透调节物质脯氨酸和可溶性蛋白的含量,以及抗氧化系统中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和过氧化物酶（POD）的活性。结果表明,高浓度NaCl（〉100 mmol/L）处理后盐芥的渗透调节物质含量显著高于拟南芥。拟南芥抗氧化系统酶活性尤其是CAT活性,明显受制于高浓度NaCl环境（〉100mmol/L）,而盐芥的抗氧化系统并没有受到显著的不良影响。     

AtPIP5K2基因参与拟南芥盐胁迫的调节过程

植物在长期进化过程中演化出不同机制来适应环境中的各种胁迫,如盐碱、干旱等.该研究从拟南芥T-DNA插入突变体库中筛选到一个对盐反应不敏感的突变株系eto(enhanced tolerance to osmotic stress),种子萌发和幼苗生长试验表明eto突变株系早期生长发育对盐胁迫不敏感.TAIL-PCR分析表明eto突变株系中T DNA插入在拟南芥1号染色体上(BAC F3M18的27502位置),位于拟南芥At1g77740基因起始密码子前487 bp处,该基因编码磷脂酰肌醇-4-磷酸 -5-激酶(AtPIP5K2),共分离分析表明T-DNA插入与盐不敏感性紧密连锁.以野生型拟南芥总RNA为模板,克隆拟南芥AtPIP5K2基因cDNA,其开放读码框为2 265bp,编码755个氨基酸.与已报道物种PIPKs基因氨基酸序列比较分析表明,AtPIP5K2与植物PIPKs基因氨基酸相似性高达62%～75%,但与其他生物物种PIPKs基因之间的氨基酸相似性仅为33%～37%;AtPIP5K2推导的氨基酸序列中含有植物PIPKs基因所具有的高度保守区域“PIPKc"、“MORN repeat".进一步分析表明AtPIP5K2基因在拟南芥根及莲座叶片中表达量较强,并且由于T-DNA的插入,使eto突变株系与野生型相比,其AtPIP5K2基因过量表达,表明AtPIP5K2基因编码的产物可能参与调节拟南芥适应盐胁迫的调节反应.      

VpSBP3基因负向调控转基因拟南芥盐胁迫抗性

葡萄作为世界上重要的落叶果树,具有较高的经济、生态以及社会效益.近年来,葡萄受到盐胁迫的影响,导致其产量与品质都有所降低.本研究利用同源克隆法获得VpSBP3转录因子,并利用花絮浸染法将其转入拟南芥中获得转基因株系.在盐胁迫下,测定了野生对照、pCAMBIA2300空载体对照和VpSBP3转基因拟南芥株系的萌发率、根长...     

胡杨PeREM6.5调控拟南芥水分胁迫耐受机制

【目的】Remorin蛋白是广泛存在于苔藓、裸子和被子植物中的蛋白家族,在调控植物生长发育及生物胁迫反应方面具有重要作用,但有关remorin抵御非生物胁迫作用机制的研究较少。前期研究发现抗逆树种胡杨的remorin 6.5(REM6.5)可通过增强质膜质子泵活性提高植物耐盐性,在此基础上,本文研究了胡杨PeREM6.5在植物耐受水分胁迫中的作用,旨在进一步揭示植物抗旱的生理与分子机制。【方法】以过表达PeREM6.5拟南芥（OE1和OE2）、野生型（WT）和转空载体对照（VC）拟南芥为试验材料,对各基因型拟南芥进行水分胁迫处理（包括渗透胁迫和土壤干旱）以及复水处理,从生理生化及分子生物学角度研究了胡杨PeREM6.5在拟南芥干旱胁迫中的响应机制。【结果】甘露醇处理后,过表达PeREM6.5拟南芥的存活率、根长显著高于WT和VC,并且在渗透胁迫下细胞膜受损程度较小,这些表型差异主要与转基因拟南芥水分吸收、抗氧化防御能力增强有关。甘露醇处理后,过表达PeREM6.5拟南芥水通道基因AtPIP1;2和AtPIP2;1的表达量提高。甘露醇处理诱导WT和VC根细胞积累H2O2,对细胞膜造成氧化...     

铈对盐胁迫下小麦抗氧化能力的影响

为给稀土元素农用拓展及环境污染防治提供依据,以永良四号小麦幼苗为材料,采用模拟盐害的方法,探索了盐胁迫下铈的不同施用方式产生的生态效应。结果表明：随着盐浓度的增加,小麦幼苗MDA 含量明显上升,POD 活性先上升后下降。盐胁迫前24 h 用30 mg/L 铈采用叶面施肥、根部施肥的方式处理后,MDA 的积累和相对电导率均显著下降,POD 活性在各个时间段也都有明显上升。稀土铈的不同施用方式都能诱导小麦幼苗对盐胁迫产生抗性,减轻盐胁迫对小麦幼苗的伤害,叶面喷施效果更显著。     

AtAHA10参与拟南芥幼苗盐胁迫响应的信号转导机制初探

为了探究质膜质子泵AHA10在盐胁迫响应中的作用,本试验以拟南芥AHA10缺失突变体aha10-1幼苗为材料,检测了盐胁迫条件下幼苗根和子叶的生长状况。结果显示,aha10-1幼苗在0.1mol/L NaCl处理条件下,主根长度明显短于野生型,子叶生长状况与野生型相同,说明AHA10可能在幼苗根盐胁迫响应过程中发挥了正向调节作用。电生理检测结果显示,盐处理后野生型根细胞质膜钙电流明显增强,而aha10-1根细胞质膜钙电流未见明显变化,表明AHA10可能在盐胁迫激活钙信号过程中发挥了介导作用。     

盐胁迫对拟南芥种子萌发的影响

为了研究盐胁迫对拟南芥种子萌发的影响,以哥伦比亚野生型拟南芥种子为试验材料,在无菌条件下将拟南芥种子分别点种在添加50、100、150、200 mmol/L的NaCl和KCl及100、200、300和400mmol/L甘露醇的MS基本培养基中进行培养;然后对拟南芥种子的萌发情况进行统计,连续统计7d.结果表明,当NaCl、KCl和甘露醇浓度为50、50、100 mmol/L时,种子萌发率与没有盐胁迫的对照无显著差异;当NaCl、KCl和甘露醇浓度分别达到150、150和300 mmol/L时,种子萌发率均显著低于对照.随着培养基中盐浓度的提高,拟南芥种子萌发和幼苗生长所受到的抑制作用不断增强.     

胡杨PeAPY1和PeAPY2调控拟南芥耐盐机制研究

本文研究了胡杨apyrase基因(PeAPY1和PeAPY2)对植物耐盐性的影响。以PeAPY1和PeAPY2过表达拟南芥、拟南芥Atapy1和Atapy2突变体、野生型(WT)拟南芥及空载体(VC)为实验材料,研究盐胁迫条件下的植物根长、相对电导率、细胞活力、H₂O₂水平、eATP浓度、抗氧化酶活性的变化。研究结果显示:低盐浓度(50 mmol/L NaCl)对拟南芥各基因型的生长和生理生化指标没有显著影响;而高盐浓度(100 mmol/L NaCl)抑制了各株系的根长生长、细胞活力和抗氧化酶(超氧化物歧化酶/SOD、抗坏血酸过氧化酶/APX、过氧化氢酶/CAT)活性,却提高了相对电导率、H₂O₂水平和eATP浓度。但与Atapy突变体株系相比较,PeAPY过表达株系受高盐胁迫的影响较小。主要是由于PeAPY1/2的过表达提高了apyrase酶活,下调了eATP浓度及其诱发的活性氧水平,同时,过表达株系还通过保持抗氧化酶活性来抑制H₂O₂的水平,从而降低活性氧及其对膜脂的过氧化,保持了膜的稳定性、细胞活力和生长,最终提高了植物耐盐性。      

拟南芥CPK11对开花调控因子FD的磷酸化作用

CPKs是植物中一类重要丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,参与多种植物生物学反应。利用原核表达技术纯化制得质量较高His6-CPK11融合蛋白;Western blot免疫印迹技术分析表明纯化His6-CPK11蛋白可被anti-His单克隆抗体特异识别;体外激酶试验证实His6-CPK11可磷酸化开花途径转录因子FD蛋白,可为CPKs家族成员参与FD蛋白磷酸化修饰提供支持。     

外源亚精胺对等渗盐胁迫下番茄幼苗抗氧化系统的影响

目的】探讨等渗盐胁迫下外源亚精胺(Spd)对番茄幼苗抗氧化系统的影响。【方法】采用水培法,以盐敏感型番茄品种‘中杂9号’为材料,以150mmol/L NaCl和100mmol/L Ca(NO_3)_2模拟等渗盐胁迫环境,设置5个处理,分别为:对照.1/2倍Hoagland营养液+叶面喷水;单独NaCl处理.150mmol/L NaCl溶液+叶面喷水;单独Ca(NO_3)_2处理.100mmol/L Ca(NO_3)_2溶液+叶面喷水;NaCl+Spd处理.150mmol/L NaCl溶液+叶面喷0.25mmol/L Spd;Ca(NO_3)_2+Spd处理.100mmol/L Ca(NO_3)_2溶液+叶面喷0.25mmol/L Spd,研究等渗盐胁迫下外源Spd对番茄幼苗生物量,超氧阴离子自由基(O_2~(-·))、过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)含量,相对质膜透性及抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性的影响。【结果】与对照相比,等渗NaCl、Ca(NO_3)_2胁迫下,番茄幼苗生物量和SOD、POD、CAT、APX活性均显著降低,相对质膜透性、MDA、O_2~(-·)和H_2O_2含量均显著增加。与单独NaCl或Ca(NO_3)_2胁迫相比,2种盐胁迫下再喷施Spd后明显增加了番茄幼苗生物量和抗氧化酶活性,显著降低了相对质膜透性、MDA、O_2~(-·)和H_2O_2含量,且外源Spd对NaCl胁迫的调控效应更为显著。【结论】外源Spd可通过提高抗氧化酶活性来增强番茄幼苗清除体内活性氧(ROS)及降低膜透性的能力,缓解盐胁迫对番茄幼苗生长的抑制作用,从而提高番茄抗盐性。单独Ca(NO_3)_2胁迫下植物受到的氧化伤害程度低于单独NaCl胁迫。     

玉米ZmGS5基因的克隆及其对转基因拟南芥种子发育的影响

植物种子发育与产量密切相关,研究发现玉米ZmGS5基因与其籽粒发育呈显著性正相关。本研究利用同源克隆技术克隆玉米ZmGS5基因,该基因编码区全长1 491 bp,编码含496个氨基酸的丝氨酸羧肽酶。通过构建ZmGS5过表达载体,采用花序浸染法遗传转化拟南芥,观察转基因拟南芥植株表型及种子变化,初步解析ZmGS5在调控种子发育过程中的功能。结果表明,转基因拟南芥植株莲座叶直径增加,叶片增大,生物量、每株角果数和种子千粒重及种子大小均显著增加。该研究结果初步揭示了玉米ZmGS5基因在调控作物生长发育和产量中发挥重要作用。     

干旱锻炼对盐胁迫下水稻幼苗根系抗氧化酶活性的影响

采用PEG预处理对辽星1号水稻幼苗进行干旱锻炼,研究其对盐胁迫下水稻幼苗根系的缓解作用。水稻幼苗培养1周后用10% PEG 6000预处理3 d,然后复水3 d,最后用100 mmol·L-1 NaCl胁迫处理3 d。测定水稻幼苗根系的相对含水量、根系活力、丙二醛含量及抗氧化酶（SOD、POD、CAT、APX）活性。结果表明,PEG预处理的水稻幼苗根系MDA含量显著低于盐胁迫的处理（P<005）,而幼苗根系相对含水量、根系活力以及抗氧化酶活性则均高于盐胁迫处理。说明PEG预处理可以提高水稻幼苗根系的耐盐性,缓解水稻幼苗在盐胁迫下所受的部分伤害。     

超量表达胡杨peu-MIR156j基因增强拟南芥耐盐性

Micro RNAs（miRNAs）是一类内源性的非编码小分子RNA。本文克隆了miR156j的前体（peu-MIR156j）,并将其转入拟南芥获得35S：MIR156j转基因植株。对转基因植株的鉴定表明,过量表达miR156j增加了拟南芥莲座叶的发生,导致叶片浓密及开花延迟。这一结果表明：同拟南芥、水稻等物种类似,胡...     

外源钙对盐胁迫下枸杞愈伤组织抗氧化酶活性的影响

以枸杞愈伤组织为材料,研究外源钙对盐胁迫下各种保护酶活性的影响.结果表明:在3种不同浓度的盐胁迫下,愈伤组织的丙二醛(MDA),过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子自由基(O2.-)都显著增加,由于自身抗氧化系统的调节,各种保护酶即超过氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性也随之增强.加入CaCl2后,O2.-、MDA和H2O2的质量摩尔浓度都有所降低,SOD、POD和CAT活性仍呈上升趋势,说明盐胁迫下外源钙可以延缓盐胁迫对膜的伤害,从而提高枸杞的耐盐性.     

镉、铜胁迫下拟南芥基因组DNA甲基化的MSAP分析

[目的]研究不同浓度Cd、Cu胁迫下拟南芥幼苗基因组DNA的甲基化水平和状态变化。[方法]以0、0.5和5.0 mg/L Cd2+、0.5和5.0 mg/L Cu2+处理21 d的拟南芥为材料,提取基因组DNA,进行甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplification polymor-phism,MSAP)分析。[结果]0、0.5 mg/L Cd2+、5.0 mg/L Cd2+、0.5 mg/L Cu2+和5.0 mg/L Cu2+处理组DNA的MSAP比率分别为30.2%、34.7%、41.0%、33.9%、39.2%。0.5 mg/L Cd2+、5.0 mg/L Cd2+、0.5 mg/L Cu2+、5.0 mg/L Cu2+处理组的DNA甲基化多态性比例分别为2.6%、13.2%、2.4%、11.2%。[结论]Cd、Cu胁迫下拟南芥基因组DNA甲基化水平的增加及DNA甲基化多态性的提高与Cd、Cu处理浓度呈显著正相关,且Cd对DNA甲基化水平和多态性改变的作用大于Cu。