水稻耐盐机理研究的重要进展--耐盐数量性状基因SKC1的研究

土壤的盐渍化是限制农作物生长,造成作物减产最严重的非生物胁迫之一。据统计,世界上的盐碱地面积超过十亿公顷,其中,我国的盐碱土地面积达到了一亿公顷。而在我国的现有耕地中,至少有八百万公顷的土地由于不当的灌溉和施肥,导致土壤中盐分积累,不同程度地影响了作物的产量。通过遗传改良提高作物的抗逆性是解决这一农业问题的最有效途径之一。因此,需要从基因的角度认识自然界中作物耐盐的机制,这将有助于通过分子育种方法提高农作物抵御盐胁迫的能力,对未来农业的发展有着重要的意义。     

作物抗盐性的观察与试验

1954年引黄灌区进行了盐喊地改良试验。试验目的是要利用水利条件,结合农业措施,以达到保苗保产,这就首先要确定作物的抗盐性,然后才能确定采取的改良措施。因此,在试验过程中,对不同作物的抗盐性进行了一系列的观察与试验。供试作物有棉花、甜菜、高粱、向日葵与苜蓿等。一方面在试验地上结合不同的改良措施,观察作物的生长状态,并定期取土分析;一方面在农民的地上,选择作物生长受抑制程度不同的地块上取土分析。但影响作物抗盐性的因素根多,如土壤含盐成分及其数量,土壤的机械组成与含盐层深度,作物种类及其发育     

镍在植物生活中的作用

镍是一个广泛分布的元素,土壤中含有10～1,000ppm,平均40ppm。苏格兰某些田间作物曾因受镍毒而不能生长,由蛇纹石发育的土壤含有很高的镍,往往使作物中毒,但在这种土壤上生长的野生植物多是含镍高的和耐镍的。     

植物耐盐基因工程研究进展

盐害是影响植物生长和作物产量的主要因素之一。用于提高植物耐盐性的基因工程方法很多,最常见的就是在植物中过量表达抗盐相关的功能基因,包括植物信号传导蛋白基因、植物离子通道蛋白基因和合成小分子渗透剂的酶基因等。归纳了近年来植物耐盐基因工程的研究进展,并展望了植物耐盐基因工程的研究前景。     

盐胁迫环境下植物促生菌的作用机制研究进展

盐胁迫是限制干旱和半干旱地区作物生产的主要非生物胁迫之一,严重影响作物的生长发育,植物促生菌(Plant growth-promoting bacteria,PGPB)可有效减轻植物的盐胁迫损伤,合理施用PGPB是盐胁迫下促进作物生长的重要途径。本文从盐胁迫环境下PGPB在调节植物激素内稳态、促进养分吸收和诱导植物产生系统耐受性等方面的作用阐述了PGPB提高植物耐盐性、减轻植物胁迫损伤的作用机制。讨论了能够在植物根际稳定定殖并在盐生环境下稳定保持PGP活性的功能菌株对未来农业的可持续发展的重要意义,同时,对该研究方向的重难点和未来的发展趋势作出展望。     

盐生植物盐爪爪的耐盐生理特性探讨

当前土壤盐渍化日益严重,是限制植物生长的一个主要环境因子,然而在盐碱自然环境中生长着许多耐盐植物,为更好地了解盐生植物的耐盐机理,该文从无机离子Na+,K+,Ca2+含量、脯氨酸水平、水势变化、丙二醛含量和盐胁迫的表型等生理参数以及半定量RT-PCR检测脯氨酸合成关键酶基因(P5CS)的表达规律等方面探讨盐胁迫下盐爪爪的耐盐特性。结果表明:(1)随着盐浓度的升高,Na+在根和肉质化的叶中显著地富集,且叶中积累的Na+比根中更多;(2)在盐胁迫条件下,随着盐浓度的增加,脯氨酸的含量和脯氨酸合成关键酶基因的表达显著地增强;(3)Na+和脯氨酸是植物有效的渗透调节剂,可使处于低水势的植物细胞仍能从细胞外高浓度的盐溶液中吸收水分;(4)在0和700 mmol·L-1Na Cl处理下,盐爪爪肉质化叶中丙二醛的含量较其它处理高,这表明植物在这两个处理下可能受到了氧化胁迫;(5)从盐胁迫3个月的生长表型来看,低盐环境中生长的盐爪爪植株的生物量更多,肉质化的叶嫩且绿。综上所述,结合对野外生境的调查和实验室长期的盐胁迫表型结果表明盐爪爪的生长是需盐的,相对低的盐浓度环境对盐爪爪的生长是顺境,而无盐或高浓度盐环境对于盐爪爪的生长来说都是逆境。该研究结果为全面深入研究盐爪爪的耐盐特性,以及更好地利用盐爪爪的生物和基因资源改良土壤和提高作物和林木的耐盐性奠定基础。     

某些酵母菌对植酸盐的利用

植酸盐（肌醇六磷酸盐）是丰富的植物组分,占坚果、谷物、豆类、油籽、孢子、花粉干重的1％～3％,占种子全部磷物质的60％～90％。单胃动物缺乏植酸酶（肌醇六磷酸水解酶）,不能代谢植酸中有机键合的磷酸盐。这是由于植酸盐与某些矿物质结合,使之不能被机体利用。这一点是从营养学角度考虑的。植酸酶将植酸盐水解成其无机磷酸盐,将肌醇单磷酸盐水解成五价磷酸盐。植酸酶存在于植物、微生物和某些动物组织中。小麦和其它作物以及真菌的植酸酶已被广泛研究,对于酵母的植酸酶几乎无人研究。本文报导有关植酸盐水解活性的概况。1材料与方…     

利用盐生植物改良盐碱地

我国现有盐荒地5．4亿亩,相当于耕地的三分之一。另外,由于灌溉方法不当,在15亿亩耕地中,又造成1亿多亩次生盐渍化土地,虽然还可以种植,但产量很低,严重地影响农业的进一步发展。因此,改良和利用盐渍土壤已成为政府和人良关注的热点。过去多采用工程措施改良和利用盐碱土地,由于造价昂贵和常具有严重的副作用,不易推广。近来倡导利用生物学措施提高植物抗盐能力——培育抗盐品种和引种经济盐生植物等。许多国家实践证明,生物学措施最有前途,特别是其中的引种经济盐生植物。所谓盐生植物,它是一类能够在盐渍土壤上正常生长并完…     

耐盐转基因植物研究进展

高盐是限制作物生长、发育和产量的最严重的非生物胁迫之一。长期以来,改善作物的耐盐性一直是一个伟大的目标。然而,由于耐盐反应是一个极为复杂的过程,过去,通过传统的育种和遗传工程取得的成功有限。近十年来,由于分子生物学的发展,发现了一些与耐盐相关的新基因,对于这些基因的表达方式及其在耐盐反应中的作用已逐步得到了解,这为转基因工程提供了新的材料。通过控制耐盐相关基因在植物体内的表达,已获得了一些提高耐盐性的转基因植物,展示了诱人的前景,但该领域研究仍然存在许多困难和问题,文章重点讨论耐盐转基因植物的进展。     

不同空间尺度下的ALMANAC模型验证

ALMANAC模型最早作为EPIC模型的一部分,用于模拟土壤侵蚀导致的土地生产力的下降．它将试验数据的统计过程和作物生长的机理过程结合起来,是一种典型的基于过程模拟的应用型作物生长模型．如能在不同的空间尺度上验证模型的适用性,无疑会大大扩展模型的应用范围．从这一目的出发,利用美国得克萨斯州19个试验田和9个县的玉米和高粱产量资料及其相关的作物、土壤、田问管理等数据,模拟了1998年田间尺度,1989～1998年县级尺度的平均作物产量．模拟结果表明,ALMANAC模型能够很好地模拟两种不同空间尺度的作物产量,其相对误差在田问尺度上分别为8．9％(高粱)和9．4％(玉米),在县级尺度上分别达到2．6％(玉米)和—0．6％(高粱)．该模型在进行产量预测、掌握作物生长动态,指导农业生产管理和土地利用等方面具有很好的应用前景．     

植物对盐分空间不均匀分布的形态和生理响应研究进展

盐胁迫是干旱、半干旱地区以及灌溉土地主要的非生物胁迫,是影响农业生产的主要不利环境因子之一。随集约化灌溉农业的发展、水资源的缺乏、气候干旱带来的蒸发量的增加,土壤及地下水盐渍化程度不断增加。自然界中,土壤盐分在时空上呈不均匀分布。关于植物对均匀盐胁迫的响应研究报到较多,然而植物对不均匀盐胁迫的响应研究报道较少。分析了国内外植物适应不均匀盐胁迫的研究案例,从植物地上部分生长、地下部分生长、水分调节、光合作用以及离子调控等方面阐述植物适应盐分不均匀分布的生理机制,并提出展望。     

农作物对Cd毒害的耐性机理探讨

对生长在Ｃｄ污染条件下的８种作物体内Ｃｄ的存在形态分析表明,作物的耐Ｃｄ性与Ｃｄ的形态分布密切相关,在耐性作物体内,蛋白质（多肽）结合Ｃｄ量的比例低于非耐性作物;有机酸盐和一代磷酸盐态Ｃｄ的比例增加;分离得到Ｃｄ诱导蛋白?其中束缚了一定量的Ｃｄ,限制了Ｃｄ以自由态存在,耐性较低的作物本内,大分子量的蛋白质中富Ｃｄ量较高。     

马铃薯耐盐性的研究进展

土壤盐渍化已是影响全球农业生产和土地资源可持续利用的主要问题之一。近些年马铃薯的种植面积不断扩大,比重逐年上升,而马铃薯却是一种对盐中度敏感的作物,盐渍化对其造成严重的危害,因此研究马铃薯的耐盐性势在必行。本文对国内外马铃薯耐盐性筛选、生长发育、生理生化特性、耐盐途径、转基因耐盐马铃薯的研究及其二倍体马铃薯种质资源的利用和展望进行了综述。     

植物盐胁迫响应基因表达的器官组织特异性

盐胁迫下植物的质子泵等基因的表达有器官组织差异性 ,因此在利用基因工程提高作物的抗盐性时 ,要使相关基因在合适的部位表达才有可能培育出抗盐作物。     

WRKY转录因子参与植物抗盐性调控的研究进展

盐胁迫是影响植物生长发育重要的环境因子之一,为了适应及抵御盐胁迫危害的逆境,作物自身会通过一系列变化来适应环境而作出相关性应激性改变,如宏观形态学、生理学改变、微观分子生物学变化等。转录调控是细胞内部调控网络中最重要的一个环节,WRKY转录因子响应并参与多种植物的生物和非生物胁迫。本综述从盐胁迫下作物形态结构的变化、盐胁迫对作物生理代谢的影响以及WRKY转录因子参与作物抗盐调控网络等方面文献,来汇总分析近年来拟南芥、水稻及其他种类植物应对胁迫的响应机制以及WRKY转录因子的功能,为提高园艺作物抗盐性生理作用及分子机制提供帮助,同时为作物抗盐栽培提供新思路。     

植物抗盐分子机制及作物遗传改良耐盐性的研究进展

盐胁迫是全球农业生产上的一个主要逆境因子。解析耐盐分子机制有助于培育耐盐能力提高的作物新品种。我们综述了植物对盐胁迫的感应及信号传导、主要Na^＋运输体、盐胁迫下的解毒途径以及耐盐途径中涉及到的表观遗传研究。此外,我们还讨论了利用遗传改良手段提高作物耐盐性的研究进展。     

油菜素内酯在农业上的应用

油菜素内酯是一种新的甾体植物激素。因为最早是从油菜花粉中分离得到的,又有一个七元内酯环,所以叫做油菜素内酯。在了解了它的化学结构后,便用化学合成方法来合成,并在农业上进行应用,取得了明显进展,深受使用者欢迎。油菜素内酯主要功能和作用为以下五个方面：（1）促进作物生长和增加作物产量;（2）提高作物的耐冷性;（3）提高作物的抗病能力;（4）减轻除草剂的药害;（5）提高作物的抗盐力,增加作物的抗逆境能力。油菜素内酯无毒,由于使用浓度低,生理活性高,使用方法简便,深受农民欢迎。农业部已将它列入“中国丰收计划…     

海藻肥料的应用前景

利用海藻的特殊生化特性和各种有效成分来影响陆生植物的生长,早已引起海藻学家和农学家的关注,自上世纪60年代以来,海藻肥料在农业上已被广泛应用。海藻肥料可施用于粮食作物、果树、蔬菜、花卉、苗木和草坪等,能明显提高某些作物的产量,改善植物的品质,延长果实的生命期,增加作物的耐寒性,并能杀死和抑制病虫害。     

遗传工程还能给人类带来什么

在可以予见的未来,遗传工程还能给我们带来什么呢? 畜牧学家将能利用无性繁殖技术培养出体大如象的奶牛,一年能提供牛奶四万多磅,而且抗病力强、食用饲料少,六个月就完全成熟。人们把蚕的遗遗传基因移入某种细胞里,由此造出蚕丝。如果能够把某些海洋生物耐盐或处理盐的基因分离出来,并把它转移到农物作的细胞里,那么,它们就成为耐盐植物,以后我们可以取之不尽的海水灌溉这种作物了。     

NAC转录因子在植物响应盐胁迫中的作用

盐胁迫是影响植物生长、发育和作物产量的环境因子之一。近年来，植物特异性转录因子在盐胁迫中的功能被广泛研究。其中，NAC(NAM,ATAF1/2,CUC2)转录因子家族的基因已被证实与非生物胁迫的耐受性有关。本文介绍了NAC转录因子的结构特征、参与的生长发育过程及其在盐胁迫调控中的作用，并对今后的研究方向进行展望，为揭示NAC基因在植物适应盐渍环境中的作用机制，以及培育耐盐作物新品种提供理论依据。