盐胁迫下转甜菜碱醛脱氢酶基因水稻幼苗耐盐生理的研究

在NaCl浓度0，3．0，5．0，7．0g／L下，对转甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因水稻的两个品系51—22，52—7及其受体亲本中花8号进行幼苗耐盐性试验。结果表明：转BADH基因水稻比其受体亲本耐盐性强，在高NaCl浓度(5．0，7．0g／L)胁迫下，甜菜碱醛脱氢酶基因可以提高盐胁迫下水稻幼苗过氧化氢酶(CAT)活性，提高根系活力和叶绿素含量，稳定细胞膜的透性，降低植株体内Na^ 的积累，从而减轻幼苗受盐害的程度。盐胁迫下水稻幼苗的CAT活性、SNa^ ／K^ 、叶Na^ ／K^ 、叶绿素含量是影响幼苗生长的主要生理指标。     

转BADH基因水稻幼苗抗旱性研究

为了研究转BADH脱氢酶基因水稻的抗旱性,以受体亲本中花8和水稻旱作品种开系7及陆稻品种白珍珠作对照,于塑料营养钵中培养幼苗至五叶期进行干旱胁迫,测定了转BADH基因水稻品系52-7,51-15幼苗的生理生化变化。结果表明,干旱胁迫下,水稻幼苗细胞膜透性增加,膜脂过氧化产物MDA含量以及氨基酸、可溶性糖和游离脯氨酸含量提高,可溶性蛋白质含量降低,POD活性提高。但52-7和51-15细胞膜透性较小,MDA积累较少,蛋白质、氨基酸含量的变化幅度较小,可溶性糖、游离脯氨酸含量的增加幅度较大,POD和SOD活性较高。52-7,51-15与中花8具有相同的POD同工酶谱,与开系7和白珍珠有差异。干旱胁迫诱导中花8产生3条新酶带而与开系7和白珍珠相同,其他各品种酶谱不变。52-7和51-15的抗旱性强于对照品种。     

转rd29A基因国槐试管苗对盐胁迫的生理响应

以转rd29A基因国槐株系及其受体亲本植株为材料,在NaCl胁迫下,分别在处理后不同时间测定了耐盐生理指标。结果表明： 在0.6%NaCl胁迫下,国槐植株内可溶性糖含量、脯氨酸含量,丙二醛（MDA）含量以及相对电导率都随NaCl胁迫时间的延长而增加：与受体亲本植株材料相比,转基因株系的可溶性糖、和细胞膜稳定提高,丙二醛、脯氨酸含量降低。说明转rd29A基因的国槐植株耐盐性得到提高。     

NaCl胁迫对苦马豆种子萌发的影响及生理效应

盐胁迫是一种主要的非生物胁迫限制植物的生长,受盐害最主要的时期是种子萌发期和幼苗生长期,本文通过不同浓度的NaCl溶液胁迫苦马豆种子,研究高盐浓度下对种子发芽、幼苗生长及生理效应受到的影响。结果表明随着NaCl浓度增加,种子开始发芽的时间推迟、发芽率降低; 胚根生长量下降。在500 mmol/L浓度时,种子不发芽;各处理区随盐浓度的增加电导率越大,脯氨酸呈上升趋势。结果表明盐胁迫对细胞膜修复的抑制可能是造成苦马豆种子萌发推迟和发芽势下降的主要原因,及脯氨酸含量可能和耐盐相关。     

NaCl胁迫对大白菜抗/感干烧心品系种子萌发及幼苗生长的影响

以大白菜抗、感干烧心自交系及其杂交种为试验材料,添加不同浓度的NaCl处理种子及幼苗,7 d后调查幼苗的下胚轴长度、鲜重和侧根数量,生长抑制率和盐胁迫指数,及种子的发芽势、发芽率.结果表明,杂交种的耐盐性显著强于其自交系.高感自交系幼苗在100mmol/L NaCl浓度下生长显著受到抑制,而抗干杂交种幼苗在150 mmol/L NaCl浓度下生长才显著受到抑制.且杂交种幼苗的下胚轴伸长抑制率、鲜重抑制率和盐胁迫指数均较小,正反交差异显著.     

杂交鹅掌楸苗期NaCl胁迫响应研究

以杂交鹅掌楸体胚再生苗为试验材料,分别采用0、50 mmol/L、100 mmol/L、150 mmol/L、200 mmol/L浓度的NaCl处理,初步探讨了杂交鹅掌楸的耐盐能力,并研究了100 mmol/L NaCl盐胁迫处理对杂交鹅掌楸植株表型、叶绿体超微结构的影响及生理变化,以探讨杂交鹅掌楸在盐胁迫下的响应机制。表明:(1)在不同浓度NaCl胁迫处理中,杂交鹅掌楸受盐害程度随着NaCl浓度的增加而明显加重,在同一NaCl浓度下,杂交鹅掌楸受盐害指数随胁迫时间的延长而逐渐加剧;植株叶片从基部往上逐渐萎蔫卷曲,但顶芽无明显变化,可能是由于下部叶片的保护以适应盐胁迫环境。(2)100 mmol/L NaCl盐胁迫处理过程中叶绿体膨大变形,膜系统严重损伤,甚至降解,基粒片层排列松散、紊乱,淀粉粒呈现体积增大、数量增加的趋势,嗜锇颗粒电子密度增大,胁迫后期出现聚集现象,说明虽然盐胁迫导致杂交鹅掌楸叶绿体超微结构遭受严重破坏,但杂交鹅掌楸存在适应盐胁迫的结构特征。(3)100 mmol/L NaCl盐胁迫处理过程中过氧化物酶(POD)活性和游离脯氨酸含量先快速升高,后缓慢下降;丙二醛(MDA)含量先缓慢增加,后加快上升,表明盐胁迫条件下,POD和游离脯氨酸能有效减少膜脂质过氧化,使杂交鹅掌楸对盐胁迫具有一定耐受性。100 mmol/L NaCl盐胁迫处理7 d后恢复处理2 d均不能恢复为正常状态,表明杂交鹅掌楸受到中度盐害后短期内难以恢复。     

不同水稻品种幼苗期耐盐性评价

水稻是盐碱地改良利用的重要作物。水稻幼苗期对盐胁迫敏感,筛选幼苗期高耐盐水稻品种是利用水稻进行盐碱地改良的关键。通过分析收集的15个粳稻品种在盐胁迫下的形态和生理特性,综合评价不同水稻品种幼苗期的耐盐性。形态分析结果表明: 150mmol/L NaCl处理下,所有试验材料的生长均受到抑制,出现植株变矮、根长变短和叶片枯萎等表型,其中盐胁迫对宁粳44、南粳46和盐丰47（对照）生长抑制相对最弱,死叶率最低;200mmol/L NaCl处理下,宁粳44、南粳46和盐丰47的存活率最高。耐盐指数结果表明,盐丰47的综合性状最好,其次是南粳46和宁粳44。生理特性结果表明: 150mmol/L NaCl处理下所有试验材料的超氧化物歧化酶（SOD）活性及丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量均有所增加,其中南粳46的SOD活性较其他参试材料高;南粳46、盐丰47和宁粳44的丙二醛含量增加幅度较小,脯氨酸及可溶性糖含量增加幅度大于其他参试材料。推测南粳46、盐丰47和宁粳44具有较强的过氧化物清除能力和渗透调节能力,这可能是其幼苗期具有较强盐胁迫耐性的生理机制。综上所述,筛选到的幼苗期耐盐性较强的水稻品种为南粳46和宁粳44。     

转ScALDH21基因棉花植株能提高棉花抗盐能力

来自极端耐旱齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)的ALDH21(GQ245973)基因能否提高棉花耐盐性尚未见报道。本研究利用将Sc ALDH21基因导入新农棉1号的3个T4代转Sc ALDH21基因棉花株系为研究材料,通过不同Na Cl浓度处理转基因棉花种子及其幼苗,鉴定转基因种子萌发和幼苗生长时期的耐盐能力。研究结果表明:受体棉种子萌发耐受的Na Cl浓度为0~50 mmol/L,转基因棉花种子萌发耐受的Na Cl浓度为50~100 mmol/L,部分株系,如L38,能够耐受150 mmol/L Na Cl浓度的盐胁迫;随着盐胁迫浓度升高,种子萌发延迟,萌发率也有不同程度的降低,但转基因种子萌发率均优于受体种子。在高Na Cl浓度(100~150 mmol/L)胁迫下,转基因幼苗鲜重显著高于受体,其鲜重比受体高75%以上;转基因株系SOD和POD活性较受体植株增强。本研究结果表明,在盐胁迫条件下,转Sc ALDH21基因棉花表现出优良的生长和生理优势,转Sc ALDH21基因能提高棉花的抗盐能力。     

琉璃苣种子萌发期对NaCl胁迫的响应

以琉璃苣(Borago officinalis L.)幼苗为实验材料,设置0(ck)、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％共7个盐分梯度,研究NaCl胁迫对琉璃苣种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明:低浓度NaCl胁迫对琉璃苣种子萌发的影响表现为促进作用,当浓度大于0.2％时,随着NaCl处理浓度增大,种子发芽率、发芽指数和活力指数均呈下降趋势,而相对盐害率逐渐增大;随着NaCl处理浓度增大,幼苗的叶绿素含量逐渐降低,电导率和MDA增加;游离脯氨酸在盐浓度为0.1％～0.5％时呈上升趋势,盐浓度高于0.5％时,呈下降趋势.表明琉璃苣有一定的耐盐能力,具有向盐碱地引种驯化的潜力.     

NaCl胁迫对转CHB101基因玉米幼苗生长的影响

以转CHB101基因及非转基因玉米自交系为试验材料,采用Hoagland营养液水培方法,研究在不同浓度的NaCl胁迫下,转CHB101基因玉米及非转基因玉米幼苗生长状况及生理指标差异。结果表明:转基因玉米自交系幼苗的生长状况优于对照。随着NaCl胁迫浓度的增加,转基因玉米自交系幼苗的根长、地上及地下部分含水量、根系脱氢酶活力、叶绿素含量都高于非转基因系幼苗,并且变化幅度较小;高盐胁迫下,转基因玉米幼苗的丙二醛含量变化幅度小于非转基因,脯氨酸含量、可溶性糖含量高于非转基因。以上结果说明导入的CHB101基因增强了玉米的耐盐性。     

Maize genotypes with deep root systems tolerate salt stress better than those with shallow root systems during early growth

Maize (Zea mays L.) is susceptible to salinity but shows genotypic variation for salt tolerance. How maize genotypes with contrasting root morphological traits respond to salt stress remains unclear. This study assessed genotypic variation in salinity tolerance of 20 maize genotypes with contrasting root systems exposed to NaCl for 10 days (0, 50 mM or 100 mM NaCl, added in four increments every other day from 14 days after transplanting, DAT) in a semi-hydroponic phenotyping system in a temperature-controlled greenhouse. Considerable variation was observed for each of the 12 measured shoot and root traits among the 20 genotypes under NaCl treatments. Salt stress significantly decreased biomass production by up to 54% in shoots and 37% in roots compared with the non-saline control. The 20 genotypes were classified as salt-tolerant (8 genotypes), moderately tolerant (5) and salt-sensitive (7) genotypes based on the mean shoot dry weight ratio (the ratio of shoot dry weight at 100 mM NaCl and non-saline control) ± one standard error. The more salt-tolerant genotypes (such as Jindan52) had less reductions in growth, and lower shoot Na⁺ contents and higher shoot K⁺/Na⁺ ratios under salt stress. The declared salt tolerance was positively correlated with shoot height, shoot dry weight and primary root depth, and negatively correlated with shoot Na⁺ content at 100 mM NaCl. Primary root depth is critical for identifying salt responsiveness in maize plants and could be suggested as a selection criterion for screening salt tolerance of maize during early growth. The selected salt-tolerant genotypes have potentials for cultivation in saline soils and for developing high-yielding salt-tolerant maize hybrids in future breeding programmes.     

水稻籼型不育系萌发期和幼苗期的耐盐性评价

为了鉴定水稻籼型不育系在不同生育阶段的耐盐性,筛选出适合耐盐杂交水稻新组合测配的强耐盐不育系,笔者分别在萌发期、幼苗期对8个水稻籼型不育系进行耐盐性鉴定,以耐盐品种FL478、盐敏感品种IR29为对照。结果显示：盐胁迫对水稻种子的萌发起到抑制作用,抑制效应随盐浓度的提高而增强,10 g/L NaCl浓度胁迫能较好反映水稻不育系萌发期耐盐性的差异。‘沪旱7A’、Y58S在萌发期的耐盐性最好,与FL478均属于1级,具极强的耐盐性;‘荃9311A’的盐害级别为3级,具强耐盐性。盐胁迫对水稻幼苗的生长也起到明显的抑制作用,8 g/L NaCl浓度胁迫下的枯叶率性状能较好反映水稻不育系幼苗期耐盐性的差异,‘沪旱11A’与耐盐对照FL478耐盐性相仿。     

盐胁迫下杂交水稻种子发芽特性及耐盐性评价

根据不同杂交水稻组合发芽期对盐胁迫的反应,筛选出适合在盐渍土壤种植的杂交水稻组合。采用人工气候箱内培养皿培养,用4、8和12 g/L 3个NaCl单盐浓度对8份杂交水稻组合进行盐胁迫处理,以蒸馏水处理为对照,每培养皿放30粒种子。分别于4天和7天后调查种子发芽率,7天后调查芽长、主根长和根数。以相对盐害率对杂交组合进行耐盐性评价。发芽率、芽长、主根长和根数随盐浓度升高总体呈下降趋势,但较低盐浓度(4、8 g/L)时的下降不明显,部分组合还高于对照;高浓度盐溶液(12 g/L)显著抑制水稻种子的发芽率,芽长、主根长和根数均显著下降,降幅分别为35.8%、57.6%、76.1%和83.8%;随着盐浓度的提高,根数下降较快,盐胁迫对杂交水稻组合的根数影响要大于芽长和根长;筛选出发芽期强耐盐组合‘桂源优500’、‘II优1040’（1级）,‘II优1050’、‘甬优12号’（3级）。以12 g/L NaCl单盐浓度可作为杂交水稻组合发芽期耐盐性分级评价的适宜浓度,相对盐害率可以作为杂交水稻发芽期耐盐性的评价指标。     

山菠菜胆碱单加氧酶基因对棉花的遗传转化和耐盐性表达

胆碱单加氧酶（CMO）是渗透保护剂甜菜碱生物合成的关键酶之一。以棉花（Gossypium hirsutium L.）泗棉3号的下胚轴切段为外植体，利用农杆菌介导法将克隆自山菠菜（Atriplex hortensis）的AhCMO基因导入其中，通过组织培养胚状体发生途径获得转基因再生植株。以0.5%卡那霉素对再生苗筛选后，PCR检测抗卡那霉素棉苗确认阳性转化株，Southern和Northern杂交结果进一步证实外源基因已导入棉花并得到表达。在温室盆栽条件下，于2片真叶期对转AhCMO基因棉花及其转化受体泗棉3号施加0.5%的NaCl胁迫，15 d后发现其光合作用和植株生长被显著抑制，非转基因棉花泗棉3号的株高、鲜重和光合速率分别降低了57.6%、65.6%和69.9%，而转AhCMO基因的棉株分别降低了37.3%、54.6% 和47.9%。转AhCMO棉花所受盐害程度显著小于非转基因的棉株，说明AhCMO基因的导入和表达提高了转基因棉花的耐盐性。     

两种黄瓜砧木（南瓜）幼苗对NaCl胁迫的渗透调节响应

摘要: 以两种黄瓜砧木中国南瓜(Cucurbita moschata)杂交种“360-3×112-2”和黑籽南瓜（C. ficifolia）的幼苗为试材,在营养液培养的条件下进行80mmol?L-1 NaC1胁迫,研究了南瓜幼苗的生长、相对含水量、各器官的渗透势和叶片中渗透调节物质含量的变化。结果表明,NaCl胁迫后,两种南瓜幼苗的生长显著受到抑制,“360-3×112-2”幼苗的耐盐性比黑籽南瓜强,“360-3×112-2”幼苗的相对含水量降低较少,各器官的渗透势降低较多,叶片中渗透调节物质含量增加较多。较高的耐盐性与它具较强的渗透调节能力有关。     

NaCl和Na2CO3胁迫对盐爪爪种子萌发过程中生理生化变化的研究

以盐生植物盐爪爪种子为材料,比较不同浓度中性盐(NaCl)和碱性盐(Na2 CO3)胁迫对其种子萌发过程中生理指标的影响.结果表明,0～100 mmol/L NaC1处理后盐爪爪萌发种子中丙二醛含量无显著变化,而0～100 mmol/L Na2CO3处理后丙二醛含量显著升高;NaCl处理的萌发种子中可溶性糖变化较平稳且呈现上升趋势,Na2CO3处理的种子可溶性糖先升高后降低;0～ 100 mmol/L NaCl处理后盐爪爪萌发种子中脯氨酸含量基本保持不变,而0～100 mmol/L Na2CO3处理后脯氨酸含量急剧上升;NaCl处理后可溶性蛋白上升幅度大于Na2CO3处理后上升幅度,二者的差异达到极显著水平.研究发现,盐爪爪种子萌发对于低浓度中性盐(NaCl)胁迫具有较强的耐性和抗性,而在碱性盐(Na2CO3)的胁迫下其萌芽受到一定的抑制.     

冠菌素对棉花幼苗盐害的缓解效应

 以转基因抗虫棉(Gossypium hirsutum L.)中棉所45为材料,通过水培试验研究了冠菌素对盐胁迫下棉花萌发出苗和幼苗生长的影响。结果表明,盐胁迫严重抑制棉花种子萌发和幼苗生长,且对地上部的抑制程度大于对根系的抑制。盐胁迫对棉花萌发出苗和幼苗生长的抑制程度能被0.01 μmol·L^-1 的冠菌素缓解。苗期盐胁迫21 d内,冠菌素处理的棉花根、茎和叶的生物积累量较未施加冠菌素的盐处理增加1倍;活体组织化学原位检测结果显示,低浓度冠菌素处理降低盐胁迫诱导的主根H₂O₂含量。上述研究结果说明低浓度的冠菌素能提高棉花萌发出苗和苗期的耐盐性。     

甜菜M14品系咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶提高植物抗逆性功能分析

为研究甜菜M14品系咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶基因(BvM14-CCoAOMT)的功能,本研究采用叶盘法将M14品系咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶基因转化烟草,获得T1代转基因植株,而后以野生型及转空载体植株为对照,分别在对照、100 mmol/L NaCl、200 mmol/L NaCl、100 mmol/L甘露醇及200 mmol/L甘露醇的培养条件下进行植株生理指标的抗逆性分析。研究发现在100 mmol/L NaCl、200 mmol/L NaCl盐胁迫条件下,转基因植株的鲜重、木质素含量以及叶绿素含量均显著高于对照植株。此外,研究结果表明转基因植株在100 mmol/L甘露醇胁迫条件下根长和叶绿素含量显著高于对照植株,如转基因植株的根长和叶绿素含量分别为0.68 cm和 0.31 mg,而野生型植株的根长和叶绿素含量分别为0.51 cm 和0.18 mg。研究结果表明转M14品系咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶基因烟草植株对盐和干旱胁迫具有较强抗性,这为进一步深入研究M14品系咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶基因功能奠定重要基础。