碱蓬属植物耐盐机理研究进展

碱蓬属(Suaeda)植物是一类典型的真盐生植物,属于重要的盐生植物资源,全球广泛分布.人们已经对20种碱蓬属植物进行了观察和盐胁迫实验,研究了不同器官或组织的生理生化特征及其对盐胁迫的反应,并基于这些研究分析了盐胁迫的应答机制.叶片肉质化、细胞内离子区域化、渗透调节物质增加和抗氧化系统能力增强是碱蓬属植物响应和适应盐胁迫的重要方式和途径.但迄今为止的研究工作尚有一定的局限性,主要包括:研究工作主要集中在植物地上部分,而对植物地下部分的研究较少;多是少数生物学指标或生理学现象的单独观察,而缺乏对生理代谢过程的整体和综合分析;针对某种碱蓬的独立分析较多,而与近缘种的比较研究较少;植物对中性盐胁迫的反应研究较多,而对碱性盐的研究较少.为进一步系统阐明碱蓬属植物的耐盐机制,今后的工作应注重碱蓬属植物响应和适应盐胁迫的信号网络和调控机制研究,基于系统生物学研究思路,采用现代组学技术探索该属植物响应盐胁迫的由复杂信号网络调控的特殊生理特征和特异代谢途径.     

莳萝蒿适应盐渍环境的Na~+区域化方式和生理特征

莳萝蒿是广泛分布在我国北方的一种特殊类型的菊科盐生植物,阐明莳萝蒿特殊的耐盐机制和生理特征有助于丰富植物抗盐性研究的内容。用0、100、200、300、400 mmol/L Na Cl处理莳萝蒿7 d后,比较莳萝蒿盐处理植株与对照植株在生长和生理方面的差异,并详细分析了Na+在莳萝蒿体内的积累水平和区域化方式。结果显示:莳萝蒿虽然能够耐受400 mmol/L Na Cl,但盐处理显著抑制了莳萝蒿的生长,整株鲜重随着盐处理浓度的升高逐渐减小。在水分生理方面,随着盐处理浓度的升高,莳萝蒿叶片细胞的渗透调节能力逐渐增强,其叶片肉质化程度却呈逐渐降低的趋势。分析盐处理对光合作用的影响发现,盐处理后莳萝蒿叶片光合速率与气孔导度显著下降,而其PSⅡ光化学活性并未受到抑制,叶绿素含量甚至逐渐增大,说明盐处理后莳萝蒿叶片光合速率的降低主要是由于气孔因素造成的,而不是由于光合结构被破坏。莳萝蒿体内的Na+含量随着盐处理浓度的升高显著增加,400 mmol/L Na Cl条件下叶、茎、根中的Na+含量分别高达321.4、242.1和182.3μmol/g鲜重;莳萝蒿体内的Na+70%以上积累在叶片内,而叶片内98%左右的Na+积累在叶片原生质体中,叶片原生质体中的Na+平均浓度是质外体1.2—1.8倍,推测其叶片细胞内存在着有效的Na+区域化机制。盐处理后莳萝蒿叶片液泡膜V-H+-ATPase的质子泵活性比对照增加了30%—50%,液泡膜Na+/H+逆向转运活性则增加至对照的4—7倍,进一步证实莳萝蒿叶片具有较强的液泡Na+区域化能力。随着盐处理浓度的升高,Na+在叶片中的分布比例相对减少,V-H+-ATPase的质子泵活性和Na+/H+逆向转运活性增幅也减缓。这种Na+区域化能力使莳萝蒿获得了较强的耐盐性,有效保护了其光系统,降低了细胞汁液渗透势。但是盐处理后这种耐盐方式并不能阻止莳萝蒿叶片肉质化程度和光合活性下降,莳萝蒿生长仍然受盐抑制,说明Na+区域化是莳萝蒿适应盐渍环境的必要条件而非充分条件。     

心脏基因转录潜能的区域化

心脏基因在心肌中的区域化表达是一个非常普遍的现象,通过转基因动物研究心肌中的转录潜能的区域化已取得了重大的进展.房室转录区域化最早是在线状心管形成时开始出现的.之后,在胚胎心脏的各个部分均可以发现转基因区域化表达.对于转基因在心肌中区域化表达的分子机理的研究,现在主要集中在对转基因调控区域的顺式调控元件和反式调控元件的解析,以及在心肌细胞中对于转录很重要的基因或是已被证明会介导位置信息的基因的表达模式和功能的研究上.     

细胞内胆固醇的转运和区域化

细胞内胆固醇的转运和区域化黎玉（江西医学院化学教研室,南昌３３０００６）关键词细胞胆固醇转运区域化胆固醇是生物膜的重要成分,也是合成甾体激素、胆汁酸和脂蛋白的前体。近来,对胆固醇的研究取得了一些进展［１］。本文将摘要介绍细胞胆固醇的分布、膜胆固醇区域...     

东北草原区C3,C4植物的生态分布及其适应盐碱环境的生理特性

用５种实验方法对东北草原区２３３种植物光合类型进行鉴定,并对其相对分布 随纬度变化关系及其与土壤含盐量和ＰＨ值的关系进行分析．在此基础上对几种典型Ｃ３、 Ｃ４牧草适应于盐碱环境的生理特点进行深入研究结果表明,在所鉴定的２３３种植物中, Ｃ３植物有 １４４种,隶属于 ２８科 ９４属,Ｃ４植物有 ８９种;隶属于 １７科 ５５属,在高纬度地区 Ｃ３植物表现出更高的生长优势,在纬度较低和盐碱化区域,Ｃ４植物分布具相对优势．尤其 在盐碱化程度较重的地区,Ｃ４植物成为明显的优势种,分布上的差别决定于它们对环境 适应机制上的差异Ｃ３植物对盐碱环境适应机制主要通过积累脯氨酸等有机溶质进行渗 透调节,而Ｃ４植物主要通过液泡中离子区域化积累作用进行调节,并且与Ｃ３植物相比对 盐碱环境具更强的适应能力．     

种子萌发的抑制调控机制

种子萌发是植物生命周期中一个重要的生理过程,激素作用、miRNA抑制、mRNA区域化、表观遗传调控等多个层次的分子抑制参与该过程的调控。赤霉素（解除抑制的激素）合成和失活的调控主要发生在转录水平,而脱落酸（引起抑制的激素）信号转导途径的调控则通过蛋白质抑制物的降解来实现。miRNA在转录后水平使其靶基因的mRNA降解,抑制种子的萌发;通过mRNA的区域化抑制与萌发相关基因的翻译属于另一层次的转录后抑制;小RNA介导的表观遗传机制也可能在种子萌发过程基因表达的协同调控中发挥重要作用。与分子水平的抑制类似,胚乳和种皮产生的机械抑制也很重要。     

NaCl胁迫对海蓬子(Salicornia bigelovii Torr.)离子区室化、光合作用和生长的影响

用含有0、100、300、600mmol/L的NaCl的Hoagland培养液处理海蓬子幼苗,处理一定时间后测定其鲜重、干重、离子含量、Na /K 比值、Na 在细胞中的分布、光合速率、叶绿体超微结构等的变化.结果表明一定浓度NaCl处理促进了海蓬子的生长,300mmol/L左右的NaCl是海蓬子生长的最适盐度.盐处理条件下海蓬子主要将Na 、Cl-积累在地上部,且主要储存在液泡中.随盐处理浓度的增加海蓬子地上部的Na /K 比增大;光合速率在低盐度下随盐浓度的升高而增大,高盐度下受到抑制;叶绿体超微结构在高盐度下受到部分破坏.     

关于野大豆盐腺问题的探讨

以中国3个省的盐生野大豆(Glycine soja Sieb. et Zucc.)为材料,在沙基培养、溶液培养和大田种植3种种植条件下用不同浓度的盐处理,观测了茎叶表面附着物的形态分布和腺毛的超微结构,测定了叶片腺毛分泌物中和叶片组织内部Na^ 和Cl^-的含量变化,并对腺毛的3个细胞以及表皮细胞和叶肉细胞内的Na^ 相对含量变化进行了X射线微区分析。结果发现：盐生野大豆茎叶表皮上生长的附着物中只有表皮毛和腺毛,腺毛的形态类似于禾本科植物中的一些盐腺,叶片上的腺毛均生长在叶脉上;腺毛细胞内部结构具有一般盐腺的特点,如有大液泡,稠密的细胞质,大量的线粒体、叶绿体、胞间连丝以及较厚的细胞壁等。通过测定在无盐对照、盐处理和盐处理加盐腺泌盐抑制剂条件下盐生野大豆叶片腺毛分泌物中和叶片组织内部的Na^ 和Cl^-含量,结果显示,盐生野大豆腺毛具有泌盐功能,加入泌盐抑制剂后,其泌盐作用停止;腺毛的3个细胞以及表皮细胞和叶肉细胞内的Na^ 在不同的盐浓度下的微区定位分析结果表明,盐生野大豆叶片的腺毛细胞有较强的积累Na^ 的能力。综合分析认为,盐生野生大豆的腺毛就是具有泌盐功能的盐腺,没有发现其他类型的盐腺。     

关于野大豆盐腺问题的探讨

以中国3个省的盐生野大豆(Glycine soja Sieb. et Zucc.)为材料,在沙基培养、溶液培养和大田种植3种种植条件下用不同浓度的盐处理,观测了茎叶表面附着物的形态分布和腺毛的超微结构,测定了叶片腺毛分泌物中和叶片组织内部Na+和Cl-的含量变化,并对腺毛的3个细胞以及表皮细胞和叶肉细胞内的Na+相对含量变化进行了X射线微区分析.结果发现:盐生野大豆茎叶表皮上生长的附着物中只有表皮毛和腺毛,腺毛的形态类似于禾本科植物中的一些盐腺,叶片上的腺毛均生长在叶脉上;腺毛细胞内部结构具有一般盐腺的特点,如有大液泡,稠密的细胞质,大量的线粒体、叶绿体、胞间连丝以及较厚的细胞壁等.通过测定在无盐对照、盐处理和盐处理加盐腺泌盐抑制剂条件下盐生野大豆叶片腺毛分泌物中和叶片组织内部的Na+和Cl-含量,结果显示,盐生野大豆腺毛具有泌盐功能,加入泌盐抑制剂后,其泌盐作用停止;腺毛的3个细胞以及表皮细胞和叶肉细胞内的Na+在不同的盐浓度下的微区定位分析结果表明,盐生野大豆叶片的腺毛细胞有较强的积累Na+的能力.综合分析认为,盐生野生大豆的腺毛就是具有泌盐功能的盐腺,没有发现其他类型的盐腺.