不同培养条件下滨梅幼苗对NaCl胁迫的响应

【目的】比较不同培养条件下滨梅幼苗耐盐特性差异,并筛选出耐盐能力强的滨梅品种,从而为滨梅耐盐性评价提供依据。【方法】以不同种源滨梅组培试管苗为试验材料,分别在组培和水培条件下,以0,100,200mmol/L NaCl进行盐胁迫处理,通过观察测定不同种源滨梅叶片盐害及生理生化指标,分析不同培养条件下滨梅幼苗对NaCl胁迫的响应情况。【结果】盐胁迫7d后,组培和水培滨梅幼苗叶片中Na+、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(SP)含量、相对电导率(REC)及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性均随NaCl处理浓度的升高显著增加;5种不同来源滨梅幼苗材料盐胁迫生理指标差异显著,其耐盐性强度表现为MIMA1NYNJMA2,其中MA2可耐受200mmol/L NaCl,MI可耐受100mmol/L NaCl;组培条件下40d和水培条件下15d后,200mmol/L NaCl胁迫下NY、NJ、MA2所受盐害强度达到3级,MI、MA1所受盐害强度达到4级。【结论】不同浓度盐胁迫7d后组培和水培滨梅幼苗耐盐生理指标变化规律一致,滨梅组培试管苗可直接用于耐盐生理指标的测定和耐盐性评价。     

菌根提高植物耐盐性机理的研究

综述了盐胁迫环境下菌根对植物耐盐性的影响,指出了菌根主要通过以下几个方面提高宿主植物的耐盐性:促进植物对K~+的吸收来调节K~+/Na~+平衡,进而维持细胞内离子平衡;增强植物对营养元素的吸收;增强宿主植物对水分的吸收,缓解由盐胁迫引起的生理干旱;调节组织渗透平衡,减少宿主植物对Na~+和Cl~-的吸收;增加宿主植物的抗氧化胁迫能力。     

黄秋葵苗期的盐胁迫反应及耐盐阈值分析

[目的]对黄秋葵苗期的盐胁迫反应及耐盐阈值进行分析。[方法]采用盆栽试验,分析不同盐分质量分数的滨海原土对黄秋葵幼苗生长发育的影响,通过相关性分析和回归分析,确定黄秋葵幼苗期耐盐鉴定指标和耐盐阈值。[结果]盐胁迫下幼苗株高、茎粗、叶片数、根长、地上和地下干物质量均受到影响,其中株高和茎粗明显下降,而叶片数所受影响最小;从土壤盐分质量分数为0.4%开始,随着盐胁迫的增加,黄秋葵幼苗的干物质量大幅下降;确定了黄秋葵苗期耐盐鉴定指标为地上干物质重,耐盐阈值为0.491%。[结论]黄秋葵耐盐性较强,适宜在轻、中度盐碱区种植。     

盐胁迫下甘蓝型油菜发芽期下胚轴和根长的全基因组关联分析

【目的】解析甘蓝型油菜发芽期根和下胚轴发育及耐盐性的调控位点,筛选油菜耐盐性相关的候选基因,可为油菜耐盐性改良提供依据。【方法】以317份具有代表性的甘蓝型油菜自交系为材料,在正常生长和盐胁迫条件下进行沙培鉴定,利用芸薹属60K SNP芯片和全基因组关联分析鉴定正常生长与盐胁迫下甘蓝型油菜发芽期根和下胚轴长度显著关联的SNP,并确定其连锁不平衡区间。通过区间内基因的功能注释及盐胁迫下油菜幼苗根和叶片转录组差异表达基因筛选连锁不平衡区间内的重要候选基因,并以实时荧光定量PCR分析候选基因的组织特异性和盐胁迫诱导表达模式,提高候选基因筛选的准确性。【结果】正常生长和盐胁迫下甘蓝型油菜发芽期下胚轴和根长在不同材料间变异较大,频次分布表明目标性状均为数量性状,受多基因调控。全基因组关联分析模型比较表明,MLM+P+K模型为最优模型。以此模型对目标性状进行全基因组关联分析,检测到45个显著关联SNP,其中40个与下胚轴长度显著关联,5个与根长显著关联,单个SNP解释的表型变异分别为9.12%—14.46%和7.67%—8.93%。重复检测的显著相关SNP中,值得注意的是C04染色体的rs8970,同时与4个性状显著关联,表型贡献率为7.67%—12.35%,是唯一在下胚轴长和根长间重复检测到的显著关联SNP。11个重要关联SNP中有6个位于10—442 kb的连锁不平衡区块中。转录组分析表明,11个连锁不平衡区间共包含447个基因,其中15个受盐胁迫诱导表达。转录组和基因功能注释综合分析表明,BnaSRO1、BnaPAGR2、BnaNPH3、BnaMYB124、BnaSAM-Mtase、BnaBIN2、BnaUMAMIT11、BnaEXPA7、BnaRPT3、BnaEF-hand和BnaF3H很可能为各自区间的候选基因。实时荧光定量PCR结果证实除BnaNPH3外,其他基因均在根或下胚轴中受盐胁迫诱导上调表达。组织特异性分析还发现BnaUMAMIT11、BnaPAGR2和BnaEXPA7主要在萌发的根和下胚轴中特异表达,BnaRPT3、BnaBIN2和BnaMYB124虽然呈组成型表达,但在萌发阶段的下胚轴中表达量最高,证实这些基因很可能参与油菜发芽期根和下胚轴生长发育及耐盐性的调节。【结论】全基因组关联分析共鉴定出45个控制油菜发芽期根和下胚轴发育及耐盐性的显著关联SNP。连锁不平衡、转录组和基因功能注释综合分析初步鉴定出11个重要候选基因。     

大豆GmHAT5的克隆及其转基因百脉根的抗盐分析

【目的】从大豆盐胁迫基因表达谱中筛选并克隆得到同源异型域亮氨酸拉链蛋白(HD-Zip)家族基因GmHAT5,将其转化豆科模式植物百脉根并进一步探究其抗盐调控机制。【方法】使用多种生物信息学软件对GmHAT5的开放读码框(ORF)、编码蛋白的分子量、等电点、序列结构和蛋白定位等进行预测,同时将大豆GmHAT5蛋白与其他10个物种的同源蛋白进行比对分析,并对GmHAT5在大豆不同器官及盐胁迫下的表达特性进行分析。此外,构建GmHAT5的植物超表达载体,通过对发根农杆菌LBA1334的转化,得到"复合体"百脉根植株,并在盐胁迫条件下对其进行抗盐表型分析;通过对根癌农杆菌EHA105的转化,获得百脉根的稳定转化株系,并对其进行抗盐表型分析及相关生理指标检测。【结果】多种生物信息学软件分析表明,该片段包含1个1 038 bp的ORF,编码345个氨基酸。GmHAT5的理论分子量和等电点分别为39.17 k D和4.63。GmHAT5蛋白定位于细胞核,与其他HD-Zip家族蛋白一样,属于典型的核蛋白。序列分析表明,GmHAT5包含一个同源异型结构域和一个亮氨酸拉链结构域,属于第I类同源异型域亮氨酸拉链蛋白。同源蛋白比对表明其与野生大豆GsHAT5同源性最高。基因表达特性分析表明,GmHAT5在大豆植株的各个不同器官中均有表达,是一个受盐诱导上调表达的HD-Zip类转录因子。发状根转化的结果表明,使用200 mmol·L~(-1) NaCl处理植株7 d后,"复合体"植株生长状态良好,对照组植株叶片明显萎蔫、失绿;不同NaCl浓度处理离体转基因发状根14 d后,对照组较试验组发状根明显干枯、生长受到抑制。稳定转化结果显示,不同盐浓度处理14 d后,转GmHAT5百脉根与两组对照植株相比生长状态更好。相关生理指标检测结果显示,与两组对照相比,转基因百脉根植株中丙二醛含量和相对质膜透性明显降低(P0.05),而叶绿素含量和根系活力则显著升高(P0.05)。测定不同植株阳离子含量的结果表明,转基因百脉根株系与两组对照相比,Na~+在叶片和根中含量显著下降,K~+和Ca~(2+)在叶片和根中含量显著升高。【结论】从大豆中克隆得到一个编码HD-ZipⅠ类同源异型域亮氨酸拉链蛋白基因GmHAT5,该基因在大豆中受盐胁迫诱导表达量显著升高。超量表达GmHAT5显著增强百脉根的耐盐能力,发状根转化法可以作为一种快速有效筛选抗盐候选基因的手段。推测GmHAT5在大豆盐胁迫应激调控中扮演重要角色。     

混合盐胁迫对东北薄荷种子萌发及幼苗生长的影响

【目的】探讨东北薄荷(Mentha sachalinensis(Briq.) Kudo.)种子萌发期对盐碱混合胁迫环境的响应特征,明确其对混合盐胁迫的耐受性。【方法】将4种单盐(NaCl、Na_2SO_4、NaHCO_3和Na_2CO_3)按5种摩尔比(A.1∶9∶9∶1,B.1∶1∶1∶1,C.9∶1∶1∶9,D.1∶1∶9∶9,E.0∶0∶1∶1)人工模拟pH分别为8.82,9.58,10.28,11.18和11.25的盐碱混合胁迫条件,每组内又设置5个盐浓度(20,30,40,50,60 mmol/L),以蒸馏水为对照(CK),比较混合盐胁迫下种子萌发及幼苗生长状况,并通过建立的函数方程确定东北薄荷种子和幼苗对混合盐胁迫的耐受阈值。【结果】随着混合盐浓度的升高,A～E处理组的平均发芽时间总体呈延长趋势,而相对盐害率总体呈增加趋势。与对照相比,A～E处理组5个盐浓度胁迫下的发芽指数、活力指数、胚芽长和胚根长均显著降低;D处理组(pH 11.18)的发芽率则呈现"低促高抑"现象,而其他4个处理组的发芽率均低于对照。A、B、E处理组的发芽势逐渐下降,而C、D处理组的发芽势呈先上升后下降的趋势。混合盐胁迫条件下,混合盐浓度是引起东北薄荷种子萌发指标和胚芽生长受抑的主导因素,而pH则是引起胚根生长受抑的主要胁迫因素,二者之间的交互作用影响较弱。解除盐胁迫后,仍有部分种子恢复萌发。东北薄荷种子萌发阶段和幼苗生长阶段对A～E处理组的耐受阈值分别为43.72,45.39,63.73,55.70,44.92 mmol/L和17.96,13.60,6.76,19.26,12.69 mmol/L。【结论】东北薄荷种子萌发阶段对混合盐胁迫的耐受性强于其初生幼苗生长阶段,且东北薄荷对pH为11.18的混合盐胁迫具有较强的耐受性。     

十字花科作物耐盐种质研究现状及展望

盐胁迫是严重影响作物生长发育的主要非生物胁迫之一。植物在盐胁迫下会产生一系列生理生化变化,创制改良耐盐种质、培育耐盐品种是提高农作物耐盐性的有效手段。十字花科作物是重要的蔬菜和经济作物。本文系统总结了近年来国内外十字花科作物耐盐性研究的相关进展,主要包括耐盐种质鉴定方法及技术、耐盐种质筛选、耐盐分子机理等,以期为十字花科作物耐盐种质创制和新品种遗传选育提供有益的参考。     

果树种质资源耐盐性评价及耐盐突变研究现状

种植果树比一般的大田作物和绿化植物具有更高的经济效益,要提高果树的产量和品质必须作到适树适栽,充分了解各种果树的耐盐性是一个重要的方面;另一方面,随着人口增加和耕地的不断减少,合理开发利用盐碱地迫在眉睫,如果能够利用果树来开发盐碱地,无疑是一个很好的盐碱地农业发展方向,但是现有果树还很难直接用于盐碱地,必须要培育更加耐盐的新品种,体细胞耐盐突变体筛选研究是抗盐植物育种研究领域的新热点。对部分已有的果树耐盐性评价及耐盐突变体的研究成果进行梳理总结,以期为生产上合理利用果树资源和开发盐碱地提供参考。     

玉米地方品种耐盐性鉴定及评价指标筛选

以7份耐盐地方玉米(Zea mays L.)品种资源为材料,通过萌芽试验研究其在高浓度NaCl胁迫下的耐盐性差异,并对评价指标进行筛选.结果表明,在200～250 mmol/L盐胁迫下7个品种的耐盐性继续发生分化,存在显著性差异,耐盐性顺序为丹红＞白苞谷＞大白苞谷＞火白早＞白鹤＞牙垭白＞白马牙.玉米萌芽期耐盐性评价应以种子耐盐指数、活力耐盐指数、相对储藏物质转运率、相对芽干重、相对根干重和相对生长量为主,采用适宜的方法计算综合指标,作为耐盐性评价依据;相对萌芽率、根冠比不宜作为评价指标.     

不同高粱种质资源对盐胁迫的响应

为建立粒用高粱耐盐评价体系,本研究采用室内模拟及田间鉴定相结合的方法,研究不同高粱对盐胁迫的响应。苗期室内模拟实验表明,材料09305 R、67 B、363 C生长较好、生长速率快,表现出较强的耐盐性;材料10337 B、吉16相对生长指标低,生长缓慢,耐盐性弱,其他材料生长特性介于两者之间;大田实验测定了高粱苗期、拔节期、抽穗期和成熟期叶片的相关酶活性、高粱干物质积累量及苗期叶片Na⁺、K⁺含量。结果表明,盐分胁迫条件下SOD、CAT含量与高粱耐盐性呈正相关;干物质积累量为成熟期>灌浆期>拔节期;其中高粱苗期是盐分敏感期,处理之间差异显著,耐盐材料表现出较强的生长能力,提高了干物质的含量;高粱幼苗Na⁺整体呈升高趋势。盐胁迫条件下,耐盐性好的材料上升的幅度明显小于盐敏材料;高粱叶片K⁺差异不显著;叶片酶活性与发芽率、发芽势呈极显著的正相关,相关系数分别为0.92、0.97,根长与发芽势之间的相关性也较高,相关系数为0.87;10个特征根中第Ⅰ主成分的贡献率为71.38%,第Ⅰ主成分中发...