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。     

植物盐胁迫应答蛋白质组学分析

土壤盐渍化是限制植物生长和分布的关键因素之一,揭示植物盐胁迫应答的分子机理是借助分子生物学手段提高植物耐盐性的基础.近年来,人们利用高通量蛋白质组学技术分析了拟南芥、水稻等19种植物的盐胁迫应答蛋白质表达图谱.从植物类群(盐生植物和甜土植物)、组织器官(根、地上部分/茎、胚根和胚轴、叶片、花序和配子体)、细胞(悬浮培养细胞、愈伤组织细胞和单细胞生物)和亚细胞结构(叶绿体、质膜和质外体)几方面整合分析了植物盐胁迫应答蛋白质组表达模式特征,主要特征包括:(1)盐生植物通过全面调节细胞骨架重塑、离子转运和区隔化、渗透平衡、活性氧(ROS)清除、信号转导、光合作用和能量代谢等信号与代谢网络体系,获得相对较高的抗/耐盐能力;(2)植物地上部分(叶片、茎、配子体)或光合组织细胞(悬浮培养细胞、愈伤组织细胞和单细胞盐藻)通过调节参与光合作用、碳和能量代谢、ROS清除过程蛋白质的表达模式应对盐胁迫环境;(3)植物地下部分(根、胚根)通过调控信号转导和离子转运相关蛋白质感知/传递盐胁迫信号并维持离子平衡;(4)花序中参与渗透调节、转录调控、蛋白质加工和ROS清除的蛋白质在盐胁迫条件下变化显著;(5)叶绿体通过调控参与光合作用、蛋白质加工和周转,以及氧化还原系统平衡等过程应对盐胁迫;(6)质外体中参与细胞壁代谢、胁迫防御和信号转导过程的蛋白质受盐胁迫影响明显;(7)细胞膜中参与维持膜结构稳定、物质/离子运输和信号转导过程的蛋白质对植物盐胁迫应答具有重要作用.这些分析为深入研究植物耐盐的分子机制提供了重要信息.     

盐胁迫对植物及其光合作用的影响（下）

植物对盐胁迫的保护性响应上文我们谈及盐胁迫对植物及其光合作用的种种不利影响 ,然而植物对外界逆境的作用并非坐以待毙 ,如果它们对盐害毫无抵抗能力的话 ,那么它们就无法在盐渍地上生存 ,甚至会遭受灭顶之灾而绝灭。既然能生存下来 ,那么它们就必然会在自然选择过程中形成一定抗盐能力 ,以适应生存环境。正如我们在论述盐胁迫对植物生长发育的影响时所谈到的那样 ,植物对于大量涌入细胞内的盐离子具有一定区域化能力 ,能把大量盐离子集中到液泡中 ,这便可避免原生质和各种重要细胞器中酶与盐直接接触和相互作用 ,使酶的含量和活性不致于…     

盐胁迫下小麦过氧化物酶同工酶、全蛋白变化的研究

以蛋白质含量不同的两种小麦幼苗为材料,研究了经高浓度的盐胁迫后过氧化物酶(POD)同工酶、全蛋白质的变化。结果表明,植物处于高盐环境时,会诱导或抑制某些同工酶的产生,控制蛋白质的增加和降低,以适应盐胁迫下细胞内特殊的代谢反应,从而达到抵抗盐渍侵害的目的。     

几种盐生植物抗盐生理指标的研究

研究对几种盐生植物进行了相关抗盐生理指标测定,抗盐生理指标测定结果表明：盐生植物组的功能叶中ＭＤＡ含量平均值高于非盐生植物对照组,而膜透性平均值低于对照组;盐生植物组Ｃ１＾－离子含量平均值高于对照组,可溶性糖含量平均值低于对照组,脯氨酸含量在所测３种渗透调节剂中所占比例最高,而且盐生植物组平均值高于对照组;无机渗透剂与有机渗透剂之间似有互补关系;Ｃ１＾－离子含量与肉质性存在一定正相关;盐生植物组和     

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。     

植物Na+/H+逆向转运蛋白研究进展

盐胁迫主要由Na 引起,过高的Na 浓度引起的离子毒害,渗透胁迫和K ／Na 比率的不平衡使植物新陈代谢异常,这是对大多数器官造成伤害的原因。植物抵御盐胁迫的主要方式是将细胞内过多的Na 从质膜向细胞外排放和将Na 在液泡中区隔化,这一过程是由Na ／H 逆向转运蛋白完成的。本文概述了植物中Na ／H 逆向转运蛋白的发现、特征、分子生物学方面的研究,以及Na ／H 逆向转运蛋白在植物耐盐性中的重要作用。     

植物的抗盐生理和盐害的防治

茫茫海边,见不到绿油油的庄稼,但仍可见到有些植物健壮地生长着。那么,这些植物是怎样适应盐碱严重的土壤环境的呢？科学家们经过研究发现,多数植物之所以不能在盐碱地上正常生长,是因为盐分对植物有很大危害。这些危害主要包括：（1）盐分对植物细胞产生的直接伤害,尤其是对膜系统,使膜的组分、透性、运输等都发生变化,影响正常生理功能。（2）影响细胞对其它离子的吸收,破坏细胞内在环境的离子平衡,导致代谢紊乱。（3）土壤盐分过多,导致土壤水势下降,对植物产生渗透胁迫,影响植物水分吸收,甚至引起细胞脱水,膨压降低,使…     

质膜转运蛋白及其与植物耐盐性关系研究进展

植物细胞质膜有两种主要功能：⑴溶质运输（进出细胞）,溶质运输主要由转运蛋白完成;⑵信号传导,即接收信号并引发细胞生理生化响应。盐分过多对植物的伤害主要是离子毒害。质膜转运蛋白活性环境变化能做现迅速响应。本文简要叙述了植物细胞质膜转运蛋白类型、分子特性、生理功能及其活性调节。介绍了植物细胞质膜Ｈ＾＋－ＡＴＰａｓｅ、质膜氧化还原系统、质膜离子载体和离子通道对盐胁迫的响应及其这些响应与植物耐盐性之间的关     

盐胁迫下海马齿叶片结构变化

用石蜡切片法制片、光学显微镜观察了海马齿植物营养器官--叶片的盐适应结构变化,以明确盐生植物对盐渍生境适应的叶片结构变化特征,为盐生植物的耐盐机理研究提供依据.结果表明:(1)海马齿植物叶片表现出许多适应干旱和盐渍环境的特点,其基本特征为:叶片肉质化,为典型的等面叶;栅栏组织发达,且含有大量叶绿体;叶表皮气孔微下陷,叶表皮细胞外壁的角质层较薄,表皮细胞大小不等,外切向壁外凸,参差不齐,有些表皮细胞特化为泡状细胞,其数量与盐胁迫的浓度呈正相关.(2)叶的海绵组织中含有大量的薄壁细胞,幼叶海绵组织的薄壁细胞在0.5%～2.5% NaCl胁迫下均变大,且数量也增加;而老叶海绵组织的薄壁细胞只有在低浓度(0.5% NaCl)的盐胁迫下变大,而在高浓度下其薄壁细胞反而变小或成不规则形状.(3)盐晶广泛分布在海马齿的叶肉组织细胞内,且其数量随着盐胁迫浓度增加而增加.