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。     

有色大麦种质芽期耐盐性鉴定

以44份有色大麦种质为试材,通过测定发芽势、发芽率、发芽指数、萌发活力指数结合两个颜色指标YU(颜色亮度和浓度)进行芽期的耐盐性鉴定,并运用相关性分析、主成分分析、聚类分析等方法对有色大麦材料进行多指标耐盐性综合评价。结果表明,发芽率和发芽指数对盐胁迫响应最为敏感,芽长和根长对盐胁迫响应较为迟钝;粒色亮度与耐盐性综合评价F值呈显著负相关;粒色浓度与耐盐性综合评价F值呈显著正相关;综合指标F值相关分析表明,颜色越深,耐盐性越强;用综合指标F值,可将44份有色大麦分为4类,其中强耐盐材料包括XZDM-1401、XZDM-1404、XZDM-1543、XZDM-1546等4份,中等耐盐性包括XZDM-926、XZDM-957、XZDM-972等16份,弱耐盐性包括XZDM-815、XZDM-1606、XZDM-1030等12份,敏盐性包括XZDM-973、XZDM-1042、XZDM-1318等12份。     

CO2加富对盐胁迫下黄瓜幼苗叶片光合特性及活性氧代谢的影响

以‘津优35号’黄瓜(Cucumis sativus L.)水培苗为试材,采用裂区设计,主区因素为CO_2浓度处理,设大气CO_2浓度(Symbol{B@400μmol/mol)和CO_2加富[(800±40)μmol/mol]2个CO_2浓度水平,裂区因素为盐胁迫处理,用NaCl模拟盐胁迫,设对照(0 mmol/L NaCl)、盐胁迫(80 mmol/L NaCl)2个盐分水平,研究了CO_2加富对盐胁迫下黄瓜幼苗生长、光合特性及活性氧代谢的影响。结果表明:盐胁迫显著抑制黄瓜幼苗的生长,并降低了叶绿素含量、ETR、Φ_(PSII)、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBPCase)活性及净光合速率;盐胁迫增加了丙二醛及活性氧的累积,与此同时也提高了脯氨酸含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,但降低了过氧化物酶(POD)活性。CO_2加富显著提高了盐胁迫下黄瓜幼苗的株高、茎粗、叶面积及地上部鲜重,降低了叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素及叶绿素(a+b)含量,但显著提高了净光合速率和RuBPCase活性,同时降低了气孔导度及蒸腾速率,并且使其具有较高的表观电子传递速率及PSII实际光化学效率;CO_2加富显著提高了盐胁迫下黄瓜幼苗叶片脯氨酸含量及SOD、POD、CAT活性,丙二醛、过氧化氢含量和超氧阴离子产生速率显著降低。综上所述,CO_2加富可通过提高幼苗叶片净光合速率、脯氨酸含量及抗氧化酶活性,降低蒸腾速率、减少丙二醛含量及活性氧的积累,从而缓解盐胁迫对黄瓜植株造成的伤害。     

过表达水稻OsAQP增强转基因拟南芥耐盐性

水稻OsAQP是实验室前期从cDNA文库中筛选的功能未知的水通道蛋白质编码基因。本文采用DNA重组技术构建其植物过表达载体,并对拟南芥进行了遗传转化,筛选获得转基因拟南芥。采用50、100、125和150 mmol/L梯度盐胁迫处理,结果显示,转基因拟南芥的发芽率、根长以及鲜重分别比对照至少高17%、40.8%和14.29%,且差异达到显著水平（P<0.05）。在正常条件下,转基因植株叶片中抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著高于WT;经300 mmol/L NaCl处理,转基因拟南芥叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、APX酶活性均升高,与处理前相比分别提高7.37倍、30.87倍和1.77倍,且与WT的酶活性差异达到显著水平（P<0.05）;丙二醛(MDA)含量也在处理后上升,但在转基因植株中的含量低于WT,分别是WT的0.74倍、0.68倍和0.62倍,差异同样达到显著水平（P<0.05）。本研究提示,OsAQP过表达不仅能够促进拟南芥种子萌发和根系生长,而且在盐胁迫下通过提高拟南芥内源抗氧化酶活性、降低膜脂过氧化程度,增强了转基因植株对一定程度盐胁迫的耐受性。     

嗜碱放线菌的分离方法

嗜碱放线菌是一类嗜好碱性生活环境的特殊资源微生物。近年来,从嗜碱放线菌中发现多个新分类单元和结构新颖、活性独特的天然产物,由此引起人们的极大兴趣。有效的选择性分离方法是收集与挖掘嗜碱放线菌物种资源的关键。本文分析了嗜碱放线菌的生理特点,归纳了嗜碱放线菌的分离方法及存在问题,并探讨了未来的发展趋势。     

Effect of daily salinity fluctuation on the intraspecific interactions of a euhalophyte (Suaeda salsa) along a salinity gradient

每日盐度波动对真盐生植物盐地碱蓬种内相互作用沿盐度梯度的影响 土壤盐度的异质性是河口潮间带的一个突出的环境特征,影响植物的生长和盐沼中生物相互作用的转变。本研究旨在探究盐度梯度和盐度波动对一种真盐生植物的种内相互作用的交互影响。     

油菜耐盐碱种质鉴定与品种选育研究进展

盐碱地作为有效的耕地后备资源,其整治和利用尤为重要。油菜是世界上重要的油料作物,也是用于开发利用盐碱地的重要作物之一。从渗透调节物质、抗氧化酶活性、光合作用参数以及盐碱胁迫相关基因报道等方面分析了油菜响应盐碱胁迫的生理生化和分子机制,全面阐述了油菜苗期、营养生长期和成熟期耐盐碱种质的鉴定方法和优异资源筛选,概述了耐盐碱油菜品种选育和推广利用的最新状况,并对未来的研究方向进行了展望,为油菜耐盐碱新品种培育提供理论基础和育种思路。     

Kinetics of the Anti-oxidant Response to Salinity in the Halophyte Cakile maritima

The effects of NaCl stress on the activity of anti-oxidant enzymes （superoxide dismutase, catalase （CAT）, peroxidase （POD）, ascorbate peroxidase （APX）, monodehydroascorbate reductase, dehydroascorbate reductase （DHAR）, and glutathione reductase （GR））, anti-oxidant molecules （ascorbate and glutathione）, and parameters of oxidative stress （malondialdehyde （MDA）, electrolyte leakage, and H2O2 concentrations） were investigated in Cakile maritima, a halophyte frequent along the Tunisian seashore. Seedlings were grown in the presence of salt （100, 200, and 400 mmol/L NaCl）. Plants were harvested periodically over 20 days. Growth was maximal in the presence of 0-100 mmol/L NaCl. At 400 mmol/L NaCl, growth decreased significantly. The salt tolerance of C. maritima, at moderate salinities, was associated with the lowest values of the parameters indicative of oxidative stress, namely the highest activities of POD, CAT, APX, DHAR, and GR and high tissue content of ascorbate and glutathione. However, prolonged exposure to high salinity resulted in a decrease in anti-oxidant activities and high MDA content, electrolyte leakage, and H2O2 concentrations. These results suggest that anti-oxidant systems participate in the tolerance of C. maritima to moderate salinities.     

沙枣和柠条种子萌发期耐盐性研究

采用室内控制实验的方法,系统研究了沙枣和柠条种子萌发、生长、活力以及生理过程;对萌发、生长及活力指标与盐胁迫进行相关与回归分析,发现了实验室条件下沙枣和柠条种子萌发期的耐盐临界值;对生理指标与盐胁迫,生理指标与相应的萌发及生长指标进行相关性分析,在生理水平对沙枣和柠条种子萌发期对盐胁迫的响应进行了解释。主要结果包括：(1)胚根相对干重含水量与盐胁迫无相关性,初始萌发时间、休眠率以及死亡率与盐胁迫呈显著正相关,其它指标均与盐胁迫呈显著负相关;(2)胚根相对干重含水量与萌发种子初期生长无相关性,休眠率、死亡率与萌发率呈显著负相关,其它指标均与初期生长呈显著正相关;(3)受盐胁迫的抑制程度：萌发速度>萌发启动>萌发率;胚根生长>胚轴生长>萌发率;(4)种子萌发期,沙枣耐盐性强于柠条,两者耐盐临界值均高于0.1 mol·L^-1。