甜菜碱提高植物抗逆性的作用及其作用机理

综述了近年来甜菜碱在提高植物抗逆性方面的应用现状,结合抗逆生理基础的讨论,分别对各种逆境下甜菜碱的作用进行了概述,对甜菜碱的作用机理进行了小结,并对今后甜菜碱在植物抗逆方面的研究前景进行了展望。     

甜菜碱与植物抗逆性关系的研究进展

甜菜碱是高等植物重要的渗透调节物质,能够提高细胞的渗透调节能力,降低因渗透失水造成对细胞膜、酶及蛋白质结构与功能的伤害,在调节植物对环境胁迫的适应性,提高植物对各种胁迫因子抗性等方面具有重要的生理作用.根据近年来植物内源甜菜碱的积累与作用机理,外源甜菜碱的作用以及甜菜碱合成途径相关基因工程等研究进展进行了综述,甜菜碱在提高植物的抗逆性研究方面具有广阔的应用前景.     

甜菜碱在提高烟草抗逆性中的作用

甜菜碱(GB)是植物在胁迫下积累的一种渗透保护剂。介绍了甜菜碱在植物中的作用机理,以及高盐度、干旱、高温、低温和重金属逆境下添加外源甜菜碱或转甜菜碱基因对烟草内部相关变化的研究进展,旨在为甜菜碱增强烟草抗逆性和提高品质、产量提供参考。     

甜菜碱与植物抗逆性关系之研究进展

甜菜碱是高等植物重要的渗透调节物质,在调节植物对环境胁迫的适应性,提高植物对各种胁迫因子抗性等方面具有重要的生理作用。本文综述了近几年来甜菜碱与植物抗逆境（水分、盐、温度、离子等）胁迫的关系和甜菜碱合成酶基因的转化在植物抗逆性中的作用等方面的最新研究进展,并指出了存在的问题和发展趋势。     

甜菜碱与植物的抗逆基因工程

阐述了甜菜碱的生物合成途径,并对甜菜碱合成关键基因在提高植物抗逆性遗传转化等方面的研究进展进行了综述。     

DREB/CBF转录因子在植物中的调控作用及研究进展

干旱、高盐、低温对植物的生长和发育有重要的影响。植物通过生理、细胞或分子信号转导响应环境胁迫,整个过程伴随着相关转录因子和顺式作用元件的参与。本文阐述了植物胁迫诱导转录因子DREB/CBF的作用机制,并对该转录因子在抗逆方面的应用也予以描述。     

海洋寡糖诱导植物抗逆性的研究进展

海洋寡糖是海洋多糖经过降解得到的一系列寡糖片段,具有独特的分子结构和生物学活性,作为外源诱导物对植物生长及防御反应具有一定的调节作用,是一种新型、天然的植物生长调节剂。海洋寡糖以壳寡糖、褐藻寡糖、琼胶寡糖、卡拉胶寡糖、石莼寡糖等为代表。植物细胞识别海洋寡糖信号分子后,诱发活性氧爆发,引起信号分子传导,激发相关防御基因的表达,诱导植物防御酶活性提高,合成植物抗逆物质,提高植物抗逆能力。从海洋寡糖的种类、作用机制及作用特点3方面阐述了海洋寡糖在植物抗逆诱导方面的研究进展,以期为海洋寡糖在植物抗逆方面的应用研究提供参考。     

根际有益微生物对植物的促生抗逆作用

植物根际微生物复杂多样,其中有益微生物对植物的促生抗逆作用明显,植物促生微生物（如根瘤菌、菌根菌）和生防菌（如木霉、假单胞菌）对植物具有多重作用,其抗病作用机理主要包括：重寄生作用、抗生作用以及提高诱导植物抗性。促生作用机理包括：提高植物对水分、养分的吸收转运能力;产生植物激素类物质。植物有益微生物在生物肥料、生防菌剂方面开发潜力巨大。     

甜菜碱在盐生植物中的作用

甜菜碱是植物重要的有机渗透调节物质之一,甜菜碱合成酶基因被认为是最重要和最有希望的胁迫抗性基因之一.阐述了甜菜碱在盐生植物中的功能、基因工程操作现状,并展望了该领域的研究方向.     

BADH基因表达特性的研究进展

非生物胁迫(高盐、干旱和低温等)是影响全球植物尤其是农作物生长发育的主要因素,造成农作物减产导致粮食短缺。近年来研究指出甜菜碱是某些植物的主要渗透调节物质,植物受到非生物胁迫时,细胞质中积累大量的甜菜碱以作为渗透调节剂维持细胞渗透平衡,维持细胞正常的生理功能。BADH是合成甜菜碱的关键酶,研究表明BADH基因是胁迫诱导基因,基于此,综述了BADH基因及其诱导型启动子的研究概况、基因表达的检测方法以及将BADH基因应用于抗逆基因工程的研究前景。     

外源甜菜碱对黄瓜抗盐胁迫的影响

以黄瓜品种津研4号为材料,在盆栽条件下,从形态解剖和生理生化两方面研究了根灌和叶喷外源甜菜碱对黄瓜抗盐胁迫的影响。结果表明:外源甜菜碱可促进黄瓜叶片中脯氨酸和可溶性糖的积累,保持相对较高的抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量,削弱丙二醛的积累,对细胞膜的稳定性和完整性起保护作用。盐胁迫下,甜菜碱处理的黄瓜叶片组织细胞排列紧密,细胞中叶绿体数量及可溶性物质含量均增加。叶面喷施甜菜碱对增强黄瓜抗盐胁迫的效果更好。     

甜菜碱与植物抗逆性机理的研究进展

甜菜碱是高等植物重要的渗透调节物质,在调节植物对环境胁迫的适应性,提高植物对各种胁迫因子抗性等方面具有重要的生物学功能。综述了近年来甜菜碱在植物抗逆性中的生理机制,对转基因植物繁殖器官的保护及诱导特殊基因表达等方面的最新研究进展,并指出了以后发展的趋势。     

氮、钾、甜菜碱对减缓夏玉米水分胁迫的效果

 采用盆栽试验研究了水分胁迫和正常供水条件下，氮、钾和甜菜碱对2种不同基因型夏玉米（陕单9号和陕单911）各生育期干物质、籽粒产量及水分利用效率的影响，确定这些因子在增强作物抗旱性方面的功能。结果表明，水分胁迫条件下玉米干物质和籽粒产量明显降低，但各品种反应不同：陕单9号干物质和籽粒产量高，抗旱性强；陕单911相反。施用氮、钾和甜菜碱能不同程度提高玉米干物质和籽粒产量以及水分利用效率，减缓水分胁迫，提高程度与品种关系密切。施用氮肥后，在水分胁迫条件下陕单911干物质和籽粒产量显著增加，水分利用效率明显提高，2种氮肥用量有显著差异；陕单9号在低氮用量时增产，增加氮量并未进一步提高产量，低、高氮肥用量间无显著差异。正常供水时，氮肥作用明显下降，表明氮肥不仅能供应养分，还有增强抗旱的功能。施用钾肥和喷施甜菜碱对受水分胁迫的玉米有同样功能，且效果更突出。在供水条件下这些效果下降更明显，甚至消失，表明它们对增强作物抗旱性的贡献更大。     

Effects of Application of Nitrogen, Potassium and Glycinebetaine on Alleviation of Water Stress to Summer Maize

A pot experiment was conducted under water deficit and adequate water-supplied conditions with two maize genetypic varieties （Shaandan 9 and Shaandan 911） to study the effects of nitrogen, potassium and glycinebetaine （GlyBet） on the dry matter and grain yields as well as water use efficiency （WUE）. Determinations were made at different stages of the two varieties for revealing the function of these factors in increasing plant resistance to drought. Results showed that under a water-stressed condition, dry matter and grain yield were significantly reduced. However, the response of the two varieties to water stress was different： Shaandan 9 was significantly higher in dry matter and grain yields, and therefore could be regarded as a drought-resistant variety compared to Shaandan 911.Application of nitrogen, potassium and glycinebetaine raised dry matter and grain yield to different levels, and thereby alleviated the water stress and increased water use efficiency. These effects were higher for Shaandan 911 than for Shaandan 9. Under water-stressed conditions application of N fertilizer, either at low rate or at high rate, significantly increased dry matter, grain yield and water use efficiency. A significant different effect was found for Shaandan 911 between N rates, but not so for Shaandan 9. However, with supplemental water supply, effects of N fertilization were obviously decreased, showing that in addition to supplying nutrient, N fertilizer has a function in increasing drought-resistance of the crop. Potassium and glycinebetaine exhibited a remarkable function in increasing dry matter and grain yields as well as water use efficiency under water stress while such effects were obviously declined, even vanished, with supplemental water supply, indicating the important contribution of these factors in rise of drought-resistance ability of a crop.     

盐胁迫下外源甜菜碱对番茄幼苗光合作用的影响

[目的]研究盐胁迫下外源甜菜碱对番茄幼苗光合作用的影响。[方法]以番茄中杂101号为试验材料,用不同浓度(5.0、10.0、20.0、50.0mmol/L)甜菜碱处理番茄幼苗,以营养液为对照,测定番茄幼苗叶绿素含量和光合作用参数的变化。[结果]结果表明:在盐胁迫下,外源甜菜碱能使叶片叶绿素含量和叶绿素a荧光诱导动力学参数Fv/Fo、Fv/Fm增高,从而减轻盐胁迫对幼苗的抑制作用,并且甜菜碱浓度以5.0 mmol/L效果更好。[结论]根施外源甜菜碱具有增强番茄幼苗抗盐性的作用。     

钾和甜菜碱对减缓冬小麦水分胁迫的效果

采用盆栽试验研究了水分胁迫和适量供水条件下,供应钾和甜菜碱对冬小麦(陕757)各生育期干物质量、籽粒产量和水分利用效率的影响,以确定这两种物质在增强作物抗旱性方面的功能。结果表明,水分胁迫条件下干物质量和籽粒产量明显降低,施用钾和甜菜碱可显著增加冬小麦干物质量和籽粒产量,提高水分利用效率,减缓水分胁迫;增产效果随钾肥用量的增加而提高,不同用量间差异显著。适量供水条件下,供应钾和甜菜碱的作用效果不明显,甚至产生不良效应。该结果说明,钾肥与甜菜碱的作用不仅在于供应养分,其对作物抗旱性的增强也有重要作用。     

植物MYB44转录因子的功能及其在橡胶树抗逆研究中的应用前景

MYB44是植物典型的R2R3-MYB转录因子,在不同物种间基因结构保守,可转录调控植物对干旱和盐等胁迫的抵抗能力。笔者总结了MYB44的结构特征,着重阐述MYB44转录因子在逆境响应中的调控机制与应用现状,并对Hb MYB44在橡胶树抗逆研究中的应用进行了展望。     

气体信号分子在植物干旱胁迫下的调控作用及机制的研究进展

气体信号分子是广泛存在于植物体内的一种重要的信号物质,在植物生长发育过程中承担着重要作用,并且对植物的抗逆性有较为明显的缓解作用。从一氧化碳、一氧化氮、硫化氢3种主要气体信号分子的来源出发,介绍了气体信号分子在植物抗旱性方面的研究成果,综述了气体信号分子诱导植物产生抗旱性的机理,分析了其在植物抵御干旱胁迫中的作用,并对气体信号分子在植物抗旱性的应用进行了展望。     

水杨酸与植物抗逆性

水杨酸是植物体内一种重要的生长调节物质。介绍了水杨酸的生理功能及在植物抗逆过程中的作用,为水杨酸在农业生产上的应用提供理论参考。     

海藻糖在植物抗逆中的应用

结合海藻糖的生物学功能,介绍海藻糖在植物抗逆中的应用。