硼诱导植物耐铝性的机制研究进展

酸性土壤中铝(Al)毒害已成为世界性关注问题,且硼(B)在耐铝毒方面广有研究。为更清晰探究硼如何提升植物耐铝性的机制作用,本综述主要从植物外部排斥机制和内部耐受机制两方面介绍了植物耐铝毒机制,探究出硼对植物铝毒害的缓解机制主要包括:(1)诱导有机酸的分泌;(2)调控根系pH的改变;(3)降低细胞壁铝结合位点;(4)调控抗氧化酶及抗氧化剂系统;(5)促使液泡区室化;(6)调控植物生长素的应答,综合以上几方面进行介绍,以期为酸性土壤中硼肥施用提高植株耐铝性提供理论基础。     

植物耐铝毒机制研究进展

铝毒(Al)是酸性土壤中限制植物正常生长的重要非生物胁迫因素,严重制约了酸性土壤地区农业的发展.目前对于植物抵御铝毒的研究主要集中在有机酸的分泌、铝的螯合等方面,并发现ALMT和MATE是2个与植物耐铝性密切相关的转运蛋白家族.主要从铝对植物的毒害作用、植物抵御铝毒的生理响应机制以及耐铝毒植物的筛选选育方面进行了总结,并提出今后的研究方向.     

铝胁迫诱导的植物有机酸分泌研究进展

酸性土壤中离子态铝对植物具有毒害作用,是植物生长的主要限制因子。铝胁迫下植物通过根分泌有机酸螯合根际活性铝是其主要外部抗铝胁迫方式。本文综述了铝胁迫下有机酸代谢相关酶活性及其基因表达特征、阴离子通道蛋白及其编码基因特性等对有机酸分泌的影响、蛋白质可逆磷酸化对铝胁迫下阴离子通道活性的调控作用及IAA在铝胁迫下植物有机酸分泌调控中的作用等研究进展,以期能够为铝胁迫诱导有机酸分泌信号转导途径研究提供理论参考,并通过本文认为:丝裂原活化蛋白激酶在铝胁迫下IAA信号调控的阴离子通道有机酸分泌中的作用研究将成为铝胁迫诱导有机酸分泌信号调控机理的研究方向之一。     

水稻耐铝毒害生理和分子机制研究进展

水稻(Oryza sativa L.)是人类最重要的粮食作物之一。铝是地壳中含量最高的金属元素,酸性土壤中的铝毒害严重限制了水稻的生长和产量。因此,提高酸性土壤上农作物的产量,选育和推广耐铝毒的高产品种,开展作物耐铝机理的研究具有较大的理论与实践意义。与其他农作物相比,水稻对铝胁迫表现出优越的耐受性,这主要是因为水稻对铝毒害具有较强的外部斥铝机制和内部忍耐机制。有机酸、活性氧清除系统、植物激素以及其他离子拮抗作用在水稻对铝毒害的响应中起重要作用。水稻耐铝性是受多基因控制的数量性状,且易受环境影响。随着测序技术的发展,越来越多的水稻耐铝相关QTL被鉴定,但目前仅有20余个水稻耐铝基因被克隆,它们主要是转录因子、离子转运蛋白、激素输入和输出载体,耐铝相关基因仍有待进一步挖掘和利用。本文概述了水稻耐铝遗传和已报道的耐铝QTL,进而对水稻耐铝的生理机制和分子机理研究的进展进行综述,最后对水稻耐铝性的研究方向和研究热点进行了讨论和展望。     

植物铝毒害机理及抗铝毒机制

铝毒害是酸性土壤上限制植物生长的主要因素,综述了土壤中各形态的铝对植物的危害,铝毒作用机理及植物耐铝机制。     

柑橘铝毒害及其耐铝机制研究进展

铝毒害是酸性土壤中作物生长的主要限制因素。柑橘是生长在酸性或强酸性土壤中的亚热带果树,容易受到铝毒害的危害,使其果实品质和产量下降。近十年来,国内外在柑橘铝毒害方面已有较深入的研究。首次概述柑橘铝毒害症状、铝毒害对柑橘矿质元素吸收、光合作用的影响、柑橘品种间耐铝差异、柑橘耐铝机制、耐铝响应基因鉴定等方面的最新研究进展,并展望未来的研究方向。     

前沿动态

<正>调控植物抗铝毒转录因子STOP1稳定性的机制铝是地壳中最丰富的金属元素(占8%),在中性或碱性土壤中,主要以氧化铝等不可溶形式存在,对植物不产生毒害。但在酸性土壤中,部分Al3+被溶解出来,能抑制植物根生长,最终导致作物减产。由于酸性土壤占世界耕地面积的30%以上,所以铝毒也被认为是仅次于干旱的第二大非生物逆境。模式植物拟南芥主要通过分泌     

植物铝毒及其耐铝机制研究进展

铝毒是酸性土壤上作物生产的主要限制因子,目前有关作物铝毒害及耐铝的机理尚不十分清楚,限制了相关育种和栽培工作的开展.近几年来,世界各国针对作物的铝毒害及其耐铝机制进行了大量的研究,并取得了较大进展.作者综述了目前有关铝对植物的毒害及其耐铝机理的研究成果,并简要讨论了今后的研究方向.     

有机酸对森林土壤pH及铝形态变化的影响

采用连续提取法研究低分子量有机酸对南方酸性森林土壤pH及铝形态变化的影响.结果表明,在酸性土壤上,有机酸处理后土壤pH降低,土壤可溶性铝和有机络合态铝增加,交换态铝(Al3+)、单聚体羟基铝[Al(OH)2+、Al(OH)2+]和酸溶无机铝[Al(OH)3]减少,土壤中不同形态的铝都有向有机络合态铝转化的趋势,这种转化降低了土壤活性铝的含量,有利于减轻土壤铝对植物的危害,但不同的有机酸由于其性质和结构不同,对土壤铝形态转化的影响不同.土壤中各形态铝含量上层土壤大于下层土壤.     

铝对植物毒害及草本植物耐铝毒机制研究进展

土壤酸化已经在全球范围内引起高度重视,铝毒被认为是酸性土壤(pH6.5)限制植物生长的重要因素,本文概述了土壤中铝的化学形态、铝对植物的毒害、草本植物耐酸铝性研究进展及草本植物的耐铝机制,以期为各类草本植物耐铝毒机制的深入研究提供参考。     

植物根系解铝毒分泌物

铝毒是酸性土壤上提高作物产量的一个主要限制因子。根系分泌物螯合铝被认为是植物解铝毒的重要机制之一。铝胁迫下,植物通过增加某些有机酸、酚类化合物、根际粘胶、磷酸、多肽等物质的分泌量来减轻铝毒。本文简要综述了铝胁迫下植物根系分泌物种类和数量的变化。     

利用转基因技术提高植物耐铝性的研究

酸性土壤在热带地区非常普遍,约占世界耕地面积的40％。在酸性土壤中,铝的毒害是限制作物产量的主要因素。植物对铝的耐性差异很大,在一些植物中,已筛选得到一些耐铝性品种,并进行了选育;但在另外一些植物中根本就筛选不到耐铝的品种。通过转基因的方法将耐铝基因导入到敏感的品种中是解决这一问题很好的方法,但到目前为止还没有这方面的报道。     

酸性土壤铝毒与植物营养研究进展

论述了酸性土壤中铝的形态,对植物的毒害作用与土壤肥力的关系;探讨了植物对铝的吸收与运输、对铝毒的内外适应机制以及铝与其它营养元素的关系。分析现有改良酸性土壤,消除铝毒害的方法,对酸性土壤铝毒与植物营养研究提出一些建议。     

茶树根系耐铝内生真菌的筛选鉴定

茶树是典型的喜铝耐铝植物,其根系微生物在铝元素的吸收转化中起重要作用.从茶树根系分离鉴定出一株耐铝的内生真菌,进行了显微镜形态鉴定及18S rDNA序列分析,分析了该菌株对不同重金属的耐受程度,研究铝对该菌生长的影响,并利用电感耦合等离子原子发射光谱仪(ICP-AES)对该菌株耐受A13+进行了研究分析.结果 发现,显微镜形态观察及18S rDNA序列表明该菌为粘红酵母属粘红酵母(Rhodotorula glutinis),命名为A3.粘红酵母A3对不同重金属的耐受性为:Al3+＞ Mn2+＞ Cu2+,其中铝浓度可达250 mmol·L-1.当培养基中添加了150 mmol·L-1的Ap+,菌液pH值为2.0～-3.0,粘红酵母A3生长良好.ICP-AES结果显示该菌株铝离子含量与培养基中Al3+浓度呈正相关,说明该菌株在一定范围内对Al3+具有吸附作用;同时测定该菌株的含水量随培养基中铝含量增加而增大,揭示该菌株对铝毒害的规避与其通过含水量的增加平衡细胞液有关系.分离的耐铝真菌为茶树的耐铝机制提供新的思路,并为其定殖到其他作物规避铝胁迫提供微生物资源,以提高植物的抗性,增加产量.     

铵态氮/硝态氮对水稻铝毒害的影响

由于酸性土壤中硝化反应受到抑制,NH4+-N是酸性土壤中无机氮存在的最主要的形式,故酸性土壤中Al3+经常与NH4+-N共存,但这种现象往往被忽视。因此,了解氮形态与Al3+之间的相互关系不仅有助于我们更好地理解水稻的耐铝机制,还能够为酸性土壤施肥提供理论依据。试验选用2个水稻品种武运粳7号和扬稻6号,采用水培方法,进行长期和短期观察,分析铵态氮和硝态氮对水稻铝毒害的影响。结果显示:在长期(14 d)硝态氮与铝交替处理下,铝对2个水稻品种生物量和根系形态的抑制作用明显大于长期铵态氮与铝交替处理,而且硝态氮处理下水稻根部铝浓度显著高于铵态氮处理;在短期(24 h)处理条件下,与铵态氮相比,硝态氮加重了铝对水稻根伸长的抑制,同时提高了2个品种水稻根尖的铝含量,而且铵态氮与硝态氮处理之间根尖铝含量的差异随着培养时间的推移而增大;与铵态氮相比,硝态氮增加了水稻根中其他阳离子(K+、Ca+、Mg2+和Mn2+)的浓度。因此,与硝态氮相比,铵态氮减轻了铝对水稻的毒害,降低了水稻根系对铝的累积。     

酸性土壤铝毒害研究进展与展望

铝是地壳中含量最丰富的金属元素，一般以无毒的固定态形式存在。随着土壤酸化加剧，铝毒害逐渐成为影响世界各地酸性土壤中作物生长的主要限制因素。本文聚焦于酸性土壤中各形态铝，围绕土壤中铝的来源和分类、各形态铝转化及酸性土壤中铝对植物的影响展开介绍，并展望了未来相关研究的发展方向，包括统一铝形态分类体系，统一铝毒害评价指标，规范各形态铝分离与检测方法，进一步建立酸性土壤铝毒害评价体系，最终推动国家农用地、建设用地等土壤铝污染风险管控标准的制定，以期为酸性土壤铝毒害带来的农业、生态、社会问题的解决提供依据。     

小麦耐铝性的生理生化与遗传

小麦耐铝性的生理生化与遗传中国农业大学米国华欧阳华民张福锁酸性土壤中很多单个化学障碍因素以及它们的相互作用限制着植物生长。ｐＨ＞４的酸性土壤，限制因子不是Ｈ＋浓度，而主要是过多的游离铝和交换性铝使植物发生毒害，铝毒已成为酸性土壤限制作物产量的重要因素...     

植物耐铝毒害的研究进展

综述了土壤中铝的存在形态、铝对植物产生的毒害以及植物的抗铝毒机理。由于植物的耐铝毒特性受遗传控制，因此通过基因型筛选获得耐铝毒的基因型材料，对于提高酸性土壤上的作物生产力具有重要意义。     

植物对铝毒的适应性反应及其调节

酸性土壤占世界可耕地面积的４０％左右，土壤过度酸化会导致植物生长发育不良。酸性土壤的障碍主要表现为低pH、高铝、高锰、低磷、低盐基、低钼、微生物活动衰减等，其中铝毒是酸性土壤上限制植物生长发育的主要因素之一。通常土壤中水溶性铝达１０～２０mg／kg时，植物将出现铝害症状。由于Al３＋取代其他多价阳离子（Mg２＋、Ca２＋），从而在黏土矿物阳离子交换位点上所占的比例增多，导致矿物强烈地吸附磷酸盐和钼酸盐。土壤中高含量的交换性铝对多数植物的根系生长有抑制作用，交换性铝的百分含量与土壤pH有关。很多植物的耐铝机制…     

大麦耐铝毒机制的研究进展

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.笔者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.