药蒲公英(Taraxacum officinale Weber)耐1.5% NaCl变异体的筛选及特性分析

为提高药蒲公英的耐盐性, 用20~30 d大小的药蒲公英叶片诱导愈伤, 获得的愈伤以NaCl作为选择因子, 用直接筛选的方法, 每3周进行一次继代培养, 经3个月继代筛选获得了耐1.5% NaCl的药蒲公英愈伤组织, 将耐1.5% NaCl的药蒲公英愈伤组织接种在分化培养基上分化出芽, 之后将再生芽转接到生根培养基中进行生根培养, 经4个月得到了12株耐1.5% NaCl的药蒲公英再生植株。与野生型相比, 耐盐植株叶片宽大、叶柄粗短、叶表面覆盖白色细毛, 根粗壮较短, 花茎中部具2 cm左右的苞叶。RAPD(Random amplified polymorphic DNA , 随机扩增的多态性DNA)和SDS-PAGE检测表明, 耐盐植株与对照植株在DNA及蛋白水平上均存在明显差异。1.5% NaCl处理后, 与普通再生植株相比, 耐盐株系的抗氧化酶活性明显提高, 脯氨酸含量上升幅度更为显著, 而丙二醛(MDA)含量降低, 其主要药用成分黄酮的含量显著增加。这些结果说明耐盐植株的抗氧化防御能力明显增强。以上结果表明耐1.5% NaCl的药蒲公英再生植株为耐1.5% NaCl药蒲公英变异体, 这些耐盐变异体有望成为抗盐耐海水蔬菜家族的新成员。同时, 这些耐盐变异体植株比普通植株具有更高的医用商业价值。耐1.5% NaCl的药蒲公英再生变异体遗传稳定性的研究正在进行中。     

药蒲公英(Taraxacum officinale Weber)耐1.5% NaCl变异体的筛选及特性分析

为提高药蒲公英的耐盐性, 用20~30 d大小的药蒲公英叶片诱导愈伤, 获得的愈伤以NaCl作为选择因子, 用直接筛选的方法, 每3周进行一次继代培养, 经3个月继代筛选获得了耐1.5% NaCl的药蒲公英愈伤组织, 将耐1.5% NaCl的药蒲公英愈伤组织接种在分化培养基上分化出芽, 之后将再生芽转接到生根培养基中进行生根培养, 经4个月得到了12株耐1.5% NaCl的药蒲公英再生植株。与野生型相比, 耐盐植株叶片宽大、叶柄粗短、叶表面覆盖白色细毛, 根粗壮较短, 花茎中部具2 cm左右的苞叶。RAPD(Random amplified polymorphic DNA , 随机扩增的多态性DNA)和SDS-PAGE检测表明, 耐盐植株与对照植株在DNA及蛋白水平上均存在明显差异。1.5% NaCl处理后, 与普通再生植株相比, 耐盐株系的抗氧化酶活性明显提高, 脯氨酸含量上升幅度更为显著, 而丙二醛(MDA)含量降低, 其主要药用成分黄酮的含量显著增加。这些结果说明耐盐植株的抗氧化防御能力明显增强。以上结果表明耐1.5% NaCl的药蒲公英再生植株为耐1.5% NaCl药蒲公英变异体, 这些耐盐变异体有望成为抗盐耐海水蔬菜家族的新成员。同时, 这些耐盐变异体植株比普通植株具有更高的医用商业价值。耐1.5% NaCl的药蒲公英再生变异体遗传稳定性的研究正在进行中。     

杨树花药培养筛选耐盐变异体的研究

以杨树花药为外植体诱导单倍体愈伤组织,进行耐氯化钠和碱性盐（模仿天然盐碱土成份配成的几种盐的混合物）变异体的筛选。结果表明,不同的杨树品种对这两种选择剂的耐性是不同的,分化态愈伤组织比脱分化态愈伤组织显示更强的抗性,不同的花氏愈伤组织无性系间在抗盐能力上也存在差异,对再生植株的叶子和愈伤组织进行过氧化物同工酶分析,发现耐盐变异体与对照的酶谱是有差异的,前者比后者在相同带区常常多出一条谱带。     

卫星搭载红豆草后代中耐盐细胞系的筛选及鉴定

将红豆草种子搭载于940703返地卫星,经田间繁殖得后代种子,先将种子在1.5%NaCl上筛选、并在该盐浓度下诱导愈伤组织和筛选,在无盐培养基上恢复生长后再在1.2%NaCl上筛选得到耐盐变异系.变异系具有正常的分化能力并表现出对PEG胁迫的交叉抗性.变异系在无胁迫条件下脯氨酸含量较低但在有盐胁迫时具有高效积累脯氨酸的能力.后者可能对红豆草耐盐系更为重要.变异系中脯氨酸的这种合成机理可能是由于一些基因在调控中对水的敏感性改变引起.梯度聚丙烯酰胺凝胶电泳表明耐盐系的SOD和酯酶分别出现175kD和75kD的新形式.说明空间诱变和组织培养相结合可以筛选耐盐变异系.     

‘巴斗’杏再生体系的建立与耐盐突变体的筛选

以‘巴斗’杏试管苗茎段为外植体,研究其再生体系的建立以及在含不同浓度NaCl培养基上诱导耐盐愈伤组织,筛选耐盐突变体。结果显示：茎段在MS＋6-BA1．5mg·L^-1＋IBA0．5mg·L^-1培养基上诱导愈伤组织效果最好,芽的分化率可达88％;将出芽愈伤组织块接种到附加IBA0．5mg·L^-1＋KT2．0mg·L^-1的MS分化培养基上效果最佳,芽的分化系数最高为12．7;较理想的生根培养基为MS＋NAA0．1mg·L^-1。＋IBA0．2mg·L^-1,生根率在46．3％以上;在含0．8％NaCl的愈伤组织诱导培养基中,连续继代筛选2代,转入不含NaCl的分化培养基中,分化出了完整植株。经继代培养筛选,测定发现获得的耐盐植株比正常培养植株的游离脯氨酸含量高。     

利用基因枪法将Tagsk1基因导入敏盐小麦成熟胚愈伤组织提高其耐盐性的研究

以Tagsk1(TriticumasetiumL.glycogen synthase kinase1)基因的cDNA的碱基序列为基础,设计特异引物由小麦耐盐突变体RH8706-49基因组DNA进行扩增后,得到来自于基因组的Tagsk1基因。采用基因枪法,利用携带该基因的双元表达载体pBI121-gsk1转化敏盐小麦H8706-34和中国春的成熟胚愈伤组织,经Kanamycin和0.5%NaCl筛选获得耐盐愈伤组织。这些被转化的愈伤组织表现出较高的耐盐性,并且能够在含盐培养基上进一步分化出根和芽。     

花苜蓿抗旱耐盐EST-SSR标记筛选

为了给花苜蓿（Medicago ruthenica Trautv.）抗旱耐盐的生态适应性研究提供特异的遗传标记,在已公布的70对鹰嘴豆抗旱耐盐EST-SSR标记中筛选出稳定性好、多态性高的8对引物,并用这8对引物对挑选出的11个居群的286个个体进行扩增,获得111个等位基因。平均等位基因数为13.88;平均观察杂合度为0.497;平均预期杂合度为0.687;多态信息含量从0.313到0.883不等,平均值为0.649。以上结果表明,筛选出来的8个EST-SSR标记可以用于花苜蓿的遗传多样性分析,而且遗传多样性处于较高水平。多态性丰富的EST-SSR 引物适用于花苜蓿生态适应性进化分析,对揭示花苜蓿抗旱耐盐基因型的遗传变异和地理分布格局以及探讨花苜蓿抗旱耐盐的适应性分化机制有重要意义。     

甜菜耐盐性筛选及其幼苗对盐胁迫的响应

为了探讨甜菜耐盐机理、不同耐盐等级甜菜盐耐性机制差异,对40份甜菜品种（系）用300mmol·L-1NaCl胁迫处理,通过芽期相对盐害率和苗期盐害指数确定不同品种耐盐等级,将不同耐盐等级材料进行NaCl浓度梯度（150、300mmol·L-1）处理,测定植株鲜重、超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量和叶片质膜透性。试验结果如下：40份甜菜材料经过芽期和苗期耐盐性筛选最终确定耐盐等级极强的品种（系）1份（‘KWS0143’）,耐盐等级强的品种（系）6份（‘ACERO’等）,耐盐等级中等的品种（系）14份（‘HI0183’等）,耐盐等级弱的品种（系）5份（‘OVITO’等）;在同一盐胁迫时间下,不同耐盐等级材料的植株鲜重随盐浓度的增加呈下降趋势,品种‘KWS0143’和‘ACERO’变化幅度较小,品种‘OVATIO’下降幅度最大;不同耐盐等级材料随盐浓度增加和胁迫时间延长超氧化物歧化酶（SOD）活性呈现先上升而后下降的趋势,耐盐性极强的品种酶活性显著高于其他耐盐等级材料;不同耐盐等级材料随盐浓度增加和胁迫时间延长丙二醛（MDA）含量和叶片质膜透性均呈上升趋势,耐盐等级弱的品种（系）明显高于其他各个材料。     

枸杞耐盐变异体的筛选及植株再生

枸杞(Lycium barbarum L.)无菌苗下胚轴于MS+2,4-D 0.25mg/L+LH 50 0mg/L的诱导培养基上产生胚性愈伤组织。经0.34%的EMS(半致死剂量)处理并恢复增殖2周后, 将存活组织转接到含有1.5%NaCl的诱导培养基上培养4周,再将少数存活的组织转移到含1.0%NaCl的同样培养基上继续培养,经不断选择,选出了耐1.0%NaCl的愈伤组织变异体。经耐盐性、耐盐稳定性、脯氨酸含量、叶绿素含量分析,以及对山梨醇、聚乙二醇的反应证明,该愈伤组织是耐盐变异体。变异体在含有1.0%NaCl的分化培养基(MS+6-BA0.5mg/L)上可分化出再生植株。     

诱发小麦成熟胚愈伤组织及其再生植株抗盐性变异的研究

本研究以普通小麦成熟胚为起始材料,以平阳霉素(PYM)和正定霉素(ZDM)为诱变剂。发现不同基因型对药物的敏感性不同,其中对药物敏感的在含盐筛选培养基上的存活率高。在诱导培养基内添加一定量的诱变剂可以产生耐盐变异。这种抗性愈伤组织转入与筛选培养基含盐量相同的分化培养基,比较容易产生耐盐再生植株。其M_1、M_2代较亲本系表现株高降低,穗长变短、籽粒饱满度也差;M_1代的结实率仅有5.5%,M_2代恢复到40.9%。利用M_1代和亲本系实生苗叶片,进行脯氨酸含量测定。发现耐盐变异株在无盐的Hoagland溶液中,游离脯氨酸的含量超过亲本系,对盐胁迫不敏感,其耐受力强于对照,具有一定的抗盐稳定性。     

盐胁迫对玉米耐盐系与盐敏感系苗期几个生理生化指标的影响

对玉米耐盐系和盐敏感系在不同浓度盐胁迫下生理变化研究的结果表明,与盐敏感系相比,玉米耐盐系叶绿素含量高,脯氨酸、MDA含量及组织外渗液的相对电导率低,且变化幅度小。随盐浓度的增加,玉米耐盐系和盐敏感系的SOD、POD活性均先增加后降低,但玉米耐盐系峰值出现较晚。耐盐系的CAT活性明显大于盐敏感系;地上部分Na/K值小于盐敏感系,且增加的幅度小,而地下部分正相反。     

水稻耐盐/碱性鉴定评价方法

土壤盐/碱化是盐/碱稻作区水稻生产稳定发展的主要限制因素.为了提高水稻耐盐/碱性,扩大水稻种植面积,减轻盐/碱胁迫导致的水稻减产,许多学者广泛开展了水稻耐盐/碱性的基因型差异、生理生化、遗传及定位等研究,并取得了显著成绩.但国内在耐盐/碱性鉴定评价方法方面还缺乏统一标准,这影响着水稻耐盐/碱性研究的深入开展.本文阐述了国内外至今所采用的水稻耐盐/碱性鉴定方法、耐盐/碱指标和分级标准等,以期为我国水稻耐盐/碱性鉴定评价技术规范的制定以及水稻耐盐/碱性种质资源鉴定、生理生化分析和遗传育种提供参考依据.     

花苜蓿抗旱耐盐EST—SSR标记筛选

为了给花苜蓿（Medicago ruthenica Trautv．）抗旱耐盐的生态适应性研究提供特异的遗传标记,在已公布的70对鹰嘴豆抗旱耐盐EST—SSR标记中筛选出稳定性好、多态性高的8对引物,并用这8对引物对挑选出的11个居群的286个个体进行扩增,获得111个等位基因。平均等位基因数为13．88;平均观察杂合度为0．497;平均预期杂合度为0．687;多态信息含量从0．313到0．883不等,平均值为0649。以上结果表明,筛选出来的8个EST—SSR标记可以用于花苜蓿的遗传多样性分析,而且遗传多样性处于较高水平。多态性丰富的EST—SSR引物适用于花苜蓿生态适应性进化分析,对揭示花苜蓿抗旱耐盐基因型的遗传变异和地理分布格局以及探讨花苜蓿抗旱耐盐的适应性分化机制有重要意义。     

棉花耐盐相关种质资源遗传多样性分析

为了解我国棉花耐盐相关种质资源的遗传变异,利用88对SSR引物对23份棉花耐盐材料和24份盐敏感材料进行遗传多样性分析。88个SSR位点在47份材料中共检测出338个等位基因变异,平均每个位点有3.841个;其中耐盐材料中检测出333个,盐敏感材料中检测出312个。耐盐材料的位点多态信息含量(PIC)、每个位点的有效等位基因数(Ne)、基因型多样性(H′)分别为0.613、2.929和1.083,盐敏感材料的PIC、Ne、H′分别为0.605、2.883和1.071。耐盐材料和盐敏感材料的Jaccard相似性系数分别在0.530–0.979和0.525–0.878之间,遗传相似性系数总体平均值接近,但耐盐材料的变化幅度更大。用类平均法(UPGMA)聚类将47份材料分成3个类群。总体而言,大多数材料之间的遗传相似性系数较高,表明我国陆地棉耐盐相关种质资源遗传基础狭窄。本结果为棉花耐盐育种中亲本的选配和优势组合的预测以及耐盐资源的合理利用等提供了基础资料。     

大豆耐盐机理及相关基因分子标记

大豆耐盐涉及多种生理代谢途径。耐盐大豆能够通过Cl-排除、控制Na+的吸收和转运、合成渗透调节物质、改变细胞膜膜脂组分及相关酶类的活性等多种形式来适应盐胁迫;野生大豆群体具有盐腺,从形态结构上适应盐逆境;大豆-根瘤菌共生体在盐胁迫下通过互作来提高整体的耐盐性。分子生物学技术应用于大豆耐盐研究,已获得了一些与耐盐相关基因连锁的分子标记。广泛搜集筛选大豆栽培种和野生种资源,利用分子生物学技术和基因工程提高大豆耐盐性,将成为未来大豆耐盐研究的主要内容。     

大豆耐盐性种质资源SSR遗传多样性及标记辅助鉴定

本研究利用60对SSR引物对93份大豆1级耐盐种质资源和57份盐敏感种质资源(5级)进行分析,以确定耐盐种质资源和盐敏感种质资源的遗传多样性,以及耐盐相关标记在种质资源耐盐性鉴定中的利用程度.60个位点共检测出等位变异792个,平均13.2个,其中耐盐种质资源特有等位变异133个,盐敏感种质资源特有等位变异106个,但76.0%的等位变异频率低于0.10,仅有1.8%的等位变异出现频率高于0.40.耐盐种质资源多态性信息含量(PIC)平均为0.78(0.47～0.90),盐敏感种质资源PIC平均为0.80(0.46～0.94).根据主成分分析,耐盐和盐敏感种质资源多样性分布规律相似.然而,与耐盐基因相关的一个SSR位点的等位变异分布频率在耐盐和盐敏感种质资源间无显著差异.根据UPGMA聚类分析结果,耐盐种质资源按生态区分为3个类群,类群Ⅰ和Ⅲ分别以东北春大豆和北方春大豆为主,类群Ⅱ为黄淮夏大豆和其他生态类型的混合群.     

宏基因组学应用于耐盐酶类及耐盐基因研究的进展

耐盐酶在高盐浓度下仍具备催化活性和稳定性,在高盐食品和海产品加工、洗涤及其它高盐环境生物技术领域被广泛应用;耐盐基因在高盐条件下可以使微生物维持正常功能,获取并研究不同环境中的耐盐基因对揭示微生物的耐盐机制,以及实现其在高盐环境中的定向应用具有的重要意义。宏基因组学避开纯培养技术探知微生物的多样性及其功能,为我们提供了一种发现新基因、开发新的微生物活性物质和研究微生物群落结构及其功能的新技术。文中结合本课题组的研究工作,综述了利用宏基因组学获取耐盐酶类及耐盐基因的策略,同时着重介绍利用宏基因组学从海洋、土壤、胃肠道等环境中获取耐盐酶类及耐盐基因的研究。     

盐地碱蓬耐盐相关基因克隆研究进展

盐地碱蓬是一种生长于盐碱地和海滨沙滩的盐生植物,富含氨基酸、维生素、矿物质等,极具开发价值。由于其具有很强的耐盐性,人们日益重视其耐盐机理的研究。目前对其耐盐机理的研究已经进入到耐盐基因的克隆、结构分析、功能研究等方面。综述了近年来盐地碱蓬与耐盐相关的基因克隆、结构及功能分析等方面的研究进展。     

大豆耐盐相关QTLs鉴定和功能基因研究进展

大豆(Glycine max (L.) Merill)是重要的粮食作物和经济作物,盐胁迫能造成大豆产量的大幅度降低。本文综述了通过正向遗传学手段获得的大豆耐盐数量性状位点(Quantitative trait locus, QTL)以及通过反向遗传学方法获得的大豆耐盐功能基因方面的研究进展。目前,正向遗传学发掘基因主要有图位克隆(Map-based cloning)和全基因组关联分析(Genome-wide association study, GWAS)两种方案,其中通过图位克隆在大豆中已经获得了6个耐盐QTL位点并且定位了1个重要的耐盐基因;利用GWAS在大豆中获得了1个耐盐功能基因。利用反向遗传学在大豆中获得了大量的耐盐相关功能基因并在模式植物中验证了其功能,主要包括离子转运蛋白基因和转录因子基因。这些研究为揭示大豆耐盐分子机制以及通过分子标记辅助育种或转基因技术创制耐盐大豆奠定了基础。     

生物冶金中耐盐浸矿微生物的研究进展

耐盐浸矿微生物是指在发挥矿物浸出功能时对所处的含盐环境具有一定耐受能力的一类浸矿微生物。耐盐浸矿微生物因其可以适应不同浓度的氯化钠等盐,因而在淡水资源缺乏地区的生物冶金中具有广泛的应用价值。本文从耐盐浸矿微生物的种类、耐盐机制及其在矿物生物浸出中的应用现状进行了系统性综述,为耐盐浸矿微生物的研究和应用提供参考。