植物对盐渍逆境的适应

主要讨论植物是如何对盐渍环境适应的,盐渍环境对植物产生两种胁迫因子－－渗透胁迫和离子胁迫,前者有水困难,后者对植物代谢生理功能产生毒害。植物要适应盐渍环境必须具备克服这两胁迫的能力。陆生植物对盐渍环境的适应方式在克服盐离子每害方面主要有3种：衡盐、泌盐和拒盐;在克服渗透胁迫方面主要是渗透调节。海洋植物的适应方式则较为复杂,既要适应盐渍环境,又要适应水环境。     

内生真菌提高植物抵御盐胁迫的研究进展

土壤盐渍化日趋严重,盐害已成为植物生产中严重的生境胁迫。因此,土壤盐渍化问题的研究成为近年来的热点。盐胁迫主要造成植物对土壤水分和养分吸收障碍。研究发现,植物内生真菌能在盐胁迫下促进植物对土壤养分和水分的吸收,缓解盐胁迫带来的伤害,从而提高植物生物量,维持植物生长和群体结构。本文从提高植物抵御盐胁迫的内生真菌的发掘、内生真菌对植物抵御盐胁迫的影响以及内生真菌的研究前景和目前存在的相关问题进行探讨和综述,期望能为发现和利用协助植物抵御盐害的微生物资源提供参考和依据。     

3种李属彩叶植物对NaCl胁迫的生理响应

以盆栽4年生紫叶李、紫叶矮樱、黑杆樱李幼苗为试材,设置土壤NaCl含量分别为0.042%(CK)、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%的盐胁迫处理,研究3种李属彩叶植物盐害情况及其叶片膜质过氧化程度、抗氧化酶活性、有机渗透调节物质含量的变化,已明确它们的耐盐能力.结果表明:(1)随着土壤中NaCl含量的递增,3种彩叶植物的盐害指数和盐害率不断增大,上述三者盐害指数在50%时土壤NaCl含量分别是0.349%、0.261%和0.327%;(2)它们叶片细胞膜透性和氧自由基产生速率均迅速增加,并以紫叶李各处理的值最低且增加最慢;(3)各植物叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性变化均呈先上升后下降趋势,并均在土壤NaCl含量为0.2%或0.3%时达到峰值;(4)各植物叶片脯氨酸含量不断增加,可溶性糖含量先升高后下降,可溶性蛋白含量则先下降后升高.研究发现,3种李属彩叶植物均能在一定盐胁迫范围内通过自身保护酶系统和渗透调节物质有效降低活性氧的伤害,它们的抗盐性表现为紫叶李>黑杆樱李>紫叶矮樱;脯氨酸和可溶性糖可能是盐胁迫下3种植物的主要渗透调节物质.     

植物耐盐性机理研究进展

在盐胁迫下环境中某些植物会在发生一些变化。从生理学、生物化学、盐胁迫分子学机制的角度对植物对盐胁迫的反应研究进行了回顾,并提供了一些目前知识水平上能增加植物盐耐性的方法。解释了在盐胁迫下植物的离子吸收、相溶性物质、抗氧化酶、植物激素、光合作用等方面的变化规律,其中也有耐盐植物功能调节的研究,这有助于从多学科研究的角度评估盐胁迫的生态重要性。     

植物HKT蛋白耐盐机制研究进展

盐害是限制植物生长发育的重要环境因素, 对植物造成渗透胁迫和离子毒害。维持细胞及整株水平的Na⁺/K⁺平衡是植物重要的耐盐机制。目前, 已报道的高亲和性钾离子转运蛋白(HKT)具有钠、钾离子转运特性, 在植物体钠、钾离子长距离运输及分配过程中发挥重要作用。该文重点总结了淡土植物和盐土植物HKT蛋白的结构、功能及耐盐机理, 并对其在植物耐盐改良育种中的前景做出了展望。     

生长素与植物逆境胁迫关系的研究进展

生长素(IAA)是一种重要的植物激素,与植物的逆境胁迫反应关系密切。综述近年来国内外对生长素与植物逆境胁迫关系研究的一些最新进展,重点分析生长素和生长素响应基因及其相关转录因子在植物响应盐害、干旱、低温等胁迫中的反应。     

盐生植物耐盐分子机制的研究进展

盐生植物是研究植物耐盐分子机制和分离耐盐基因的良好材料,可以反映植物对盐胁迫的适应策略。综述盐生植物响应盐胁迫的转录因子、渗透平衡调节、离子平衡调节、氧化还原平衡调节、光合作用调节及代谢变化,反映盐生植物在多个方面适应盐胁迫的策略。此外,还对盐生植物耐盐分子机制的研究前景作了展望。     

植物盐胁迫适应性机制研究进展北大核心CSCD

盐胁迫是最重要的非生物胁迫之一,严重威胁植物的生长发育。了解植物盐胁迫适应性机制有利于科学选育耐盐作物,进而有效利用盐地滩涂,减轻日益增加的粮食压力。盐胁迫导致植物体内离子失衡、渗透紊乱以及毒性物质积累,特别是活性氧(ROS,reactive oxygen species)。为了适应盐胁迫,植物需要平衡细胞离子、重塑渗透势并维持ROS稳态。在过去遗传学和生理生化研究揭示了大量的植物盐胁迫响应和调控因子,它们通过多重复杂的胁迫信号通路调控植物的耐盐性。本文综述了近年来盐胁迫下植物的感知、信号转导、基因表达调控、激素调控以及适应性响应,归纳了一套较为完整的植物盐胁迫响应机制。     

玉米中介体亚基ZmMED7基因的克隆及表达分析

为了研究玉米中介体亚基ZmMED7基因的功能,通过荧光定量PCR技术,研究ZmMED7-1和ZmMED7-2在玉米不同组织中的表达及在ABA处理、盐害和渗透胁迫等逆境条件下的应答反应,并将ZmMED7-1和ZmMED7-2转入拟南芥中研究其基因功能。结果显示,ZmMED7在玉米不同发育时期的组织器官中均有表达,ZmMED7-1和ZmMED7-2分别在V1和V5期的叶片中表达量最高。ABA、盐害和渗透胁迫等处理都能够抑制ZmMED7-1和ZmMED7-2基因的表达。过表达ZmMED7-1导致拟南芥在种子萌发时期对盐胁迫的耐受能力减弱。研究结果说明:ZmMED7基因作为负调控因子参与了植物逆境胁迫应答反应。     

植物响应盐胁迫组学研究进展

盐胁迫对植物生长的影响主要表现在离子毒害、渗透胁迫以及次级氧化胁迫等,植物遭受盐胁迫时迅速启动相关基因,进行转录调控,进而合成相应蛋白质来控制代谢物合成和离子转运以调节渗透平衡。随着现代分子生物学迅速发展,对植物耐盐机理研究也深入到了转录组、蛋白质组、代谢组及离子组等水平,"组学"研究为耐盐基因鉴定及标志性代谢物的挖掘等提供了有力手段。该文对近年来国内外有关转录组学、蛋白质组学、代谢组学、离子组学的主要研究方法及在盐胁迫中的应用研究进展进行综述,以揭示植物耐盐机理,为优良耐盐碱植物的筛选与培育提供支持。     

从水分胁迫的识别到ABA积累的细胞信号转导

由于植物在生长和发育过程中不可避免地要遭受各种环境胁迫的影响,植物只有通过对环境胁迫的快速感知和主动反应才得以生存和发展.植物这种对环境胁迫的快速感知和主动反应体现在环境胁迫下植物可以通过一系列基因的表达调控来实现各种抗逆的生理生化反应.虽然得以鉴定的水分胁迫应答基因越来越多,但其中只有极少的基因在抗逆中的基本功能已得到初步认识.从细胞对水分胁迫原初信号的感知到基因表达调控包括了一系列复杂的细胞逆境信息传递过程.脱落酸(abscisic acid, ABA)作为重要的细胞逆境信号物质介导了一系列基因表达,因此从细胞对水分胁迫原初信号的感知到编码ABA生物合成关键酶基因的表达是一条最为关键的细胞逆境信息传递途径.逆境应答基因功能的鉴定以及对整个细胞信号传递过程中详尽的分子机制的了解无疑是今后最有趣的也是最为重要的研究课题.     

植物无融合生殖研究进展

本文综述了植物无融合生殖研究进展。无融合生殖能固定杂种优势,是新的研究热点。无融合合生殖转育研究取得长足进展。胚胎发生研究手段由切片技术逐渐发展为整体透明、组化荧光技术。大孢子母细胞(MMC)细胞壁无胼胝质(callose)及MMC哑铃状核是二倍性孢子形成区别于有性生殖的特征。DNA分子标记是无融合生殖研究的新的有效工具,狼尾草属、摩擦禾属的无融合生殖分子标记已被找到,并且后者已定位到玉米第6染色体长臂末端。     

拟南芥转录因子GRAS 家族基因群响应渗透和干旱胁迫的初步探索

GRAS家族是一类植物特有的转录调控因子, 已有报道表明该家族基因在植物生长发育和光信号转导过程中具有重要作用。目前在拟南芥(Arabidopsis thaliana)基因组中已鉴定了33个GRAS家族基因。利用功能基因组学和生物信息学手段,通过基因芯片数据挖掘和基因功能预测, 对拟南芥GRAS家族基因在渗透和干旱胁迫过程中的应答模式进行了初步探索, 提出了一类响应渗透胁迫和干旱胁迫的拟南芥GRAS家族基因。以SCL13为例, 利用基因芯片相关性和GO分析, 对其在渗透胁迫信号转导过程中可能的调控机制进行了预测和分析。这一研究将为阐明GRAS家族基因参与水分胁迫的分子机制提供新的思路, 同时也为植物抗逆分子育种提供候选基因。     

Recent methods of drought stress tolerance in plants

In the climate change scenario the drought has been diagnosed as major stress affecting crop productivity. This review demonstrates some recent findings on the amelioration of drought stress. Nanoparticles, synthetic growth regulators viz. Trinexapac-ethyl, and Biochar addition helps to economize the water budget of plants, enhances the bioavailability of water and nutrients as well as overcomes drought induced osmotic and oxidative stresses. Besides ABA, SA and JA are also involved in inducing tolerance to drought stress through modulation of physiological and biochemical processes in plants. Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) offer new opportunities in agricultural biotechnology. These beneficial microorganisms colonize the rhizosphere/endo-rhizosphere of plants and impart drought tolerance by improving root architechture, enhancing water use efficiency, producing exopolysaccharides, phytohormones viz, ABA, SA and IAA and volatile compounds. Further PGPR also play positive role in combating osmotic and oxidative stresses induced by drought stress through enhancing the accumulation of osmolytes, antioxidants and upregulation or down regulation of stress responsive genes. In transgenic plants stress inducible genes enhanced abiotic stress tolerance by encoding key enzymes regulating biosynthesis of compatible solutes. The role of genes/cDNAs encoding proteins involved in regulating other genes/proteins, signal transduction process and strategies to improve drought stress tolerance have also been discussed.     

Sequence similarity based identification of abiotic stress responsive genes in chickpea

Chickpea (Cicer arietinum L.) is an important food legume crop, particularly for the arid regions including Indian subcontinent. Considering the detrimental effect of drought, temperature and salt stress on crop yield, efforts have been initiated in the direction of developing improved varieties and designing alternate strategies to sustain chickpea production in adverse environmental conditions. Identification of genes that confer abiotic stress tolerance in plants remains a challenge in contemporary plant breeding. The present study focused on the identification of abiotic stress responsive genes in chickpea based on sequence similarity approach exploiting known abiotic stress responsive genes from model crops or other plant species. Ten abiotic stress responsive genes identified in other plants were partially amplified from eight chickpea genotypes and their presence in chickpea was confirmed after sequencing the PCR products. These genes have been functionally validated and reported to play significant role in stress response in model plants like Arabidopsis, rice and other legume crops. Chickpea EST sequences available at NCBI EST database were used for the identification of abiotic stress responsive genes. A total of 8,536 unique coding long sequences were used for identification of chickpea homologues of these abiotic stress responsive genes by sequence similarity search (BLASTN and BLASTX). These genes can be further explored towards achieving the goal of developing superior chickpea varieties providing improved yields under stress conditions using modern molecular breeding approaches.