离子平衡及其相关信号传导在细胞耐盐中的作用

盐胁迫所造成的毒害作用皆源自细胞中水平衡和离子平衡的破坏,因此可以推断对耐盐起关键作用的基因能恢复细胞内水和离子平衡。鉴于调渗物质的积累对提高细胞耐盐性所起作用有很大差异,其中一些在某些情况下甚至与耐盐无关,本文集中讨论与恢复细胞内离子平衡相关的基因调控及其信号级联系统。盐胁迫时,这些基因产物在相关信号级联系统的协调下,通过有效地降低细胞内Ｎａ＋ 的浓度,增加Ｋ＋ 的吸收,恢复Ｎａ＋ ／Ｋ＋ 比,使细胞获得相当的耐盐性 。     

离子平衡及其相关信号传导在细胞耐盐中的作用

盐胁迫所造成的毒害作用皆源自细胞中水平衡和离子平衡的破坏,因此可以推断对耐盐起关键作用的基因能恢复细胞内水和离子平衡。鉴于调渗物质的积累对提高细胞耐盐性所起作用有很大差异,其中一些在某些情况下甚至与耐盐无关,本文集中讨论与恢复细胞内离子平衡相关的基因调控及其信号级联系统。盐胁迫时,这些基因产物在相关信号级联系统的协调下,通过有效地降低细胞内Ｎａ＾＋的浓度,增加Ｋ＾＋的吸收,恢复Ｎａ＾＋／Ｋ＾＋比,     

甘油代谢对杜氏盐藻盐耐受性的调节

杜氏盐藻是迄今发现的世界上最耐盐的单细胞真核生物,能在0.05 mol/L至饱和NaCl浓度下正常生长,因此其耐盐机制倍受人们关注。研究发现,杜氏盐藻盐耐受性与甘油代谢密切相关。为此,我们综述其耐盐机制、甘油代谢调控、甘油代谢与盐耐受性关联性、甘油代谢重要酶的分子生物学研究等进展,希望对深入研究植物耐盐机制、培育耐盐作物新品种及开发甘油等高附加值次生代谢产物等研究提供有益帮助。     

利用组织培养选择烟草耐盐愈伤组织变异体并分化出再生植株

烟草(品种革新一号)叶片为外植体,直接置入含0.5%NaCl的修改MS培养基中,诱发产生耐盐的愈伤组织。然后采取逐步提高NaCl浓度的措施,分别获得耐0.5%、1.0%、1.5%及2.0%NaCl细胞系。耐盐细胞系在无盐条件下,生长9—11代后仍保持其耐盐性。从各个耐盐细胞系均分别获得再生苗。耐2.0%NaCl的04—9细胞系共得到15株再生植株,叶片狭长、多锯齿、并具有较多的花茎,多数花粉粒畸形,经过人工授粉获得少量种子。04-9变异型再生植株水培于含有1.0—2.0%NaCl的Hogland溶液中生长85天,仍然存活。原始型愈伤组织的细胞呈不规则椭圆形,耐盐细胞系的细胞均近似圆形;耐盐浓度愈高则细胞愈小。耐盐细胞系愈伤组织的叶绿素含量随耐盐浓度增高而增加;渗透势则随耐盐水平提高而降低。耐2.0%NaCl细胞系04—9愈伤组织内脯氨酸含量高40.7倍,其再生植株叶片内的脯氨酸含量亦较原始型增加两倍。耐2.0%NaCl细胞系再生植株的幼年与成年叶片的过氧化物同工酶的酶谱与原始型均有显著差别。以上试验结果均说明耐2.0%NaCl细胞系04—9及其再生植株是一个耐盐变异体。     

利用组织培养研究植物耐盐机理与筛选耐盐突变体的进展

概要介绍近年来利用组织培养研究植物耐盐的机理,培养的细胞与整株植物之间耐盐的相关性,列举国内外从17种植物筛选出的耐盐细胞系及其再生植株的研究结果,讨论了选择细胞的耐盐性在再生植株表达的问题,并展望这项研究工作的前景。     

番茄品种资源芽苗期和幼苗期的耐盐性及耐盐指标评价

对芽苗期和幼苗期番茄耐盐鉴定指标进行检验,明确番茄芽苗期和幼苗期耐盐性的相关性,筛选耐盐的番茄品种资源,以便为耐盐育种和栽培提供材料和方法.试验采用不同浓度的NaCl水溶液人工模拟盐胁迫,以多项指标盐害系数隶属函数值和总隶属函数值为依据,比较了20个番茄品种资源芽苗期和幼苗期的耐盐性及两个时期耐盐性的相关性,并利用单一指标盐害系数隶属函数值和总隶属函数值进行了聚类分类.结果表明:芽苗期和幼苗期番茄耐盐性有所不同,耐盐和中等耐盐材料相同率为53.85%.进行番茄耐盐性筛选时可以把发芽势、发芽率、发芽指数、萌发活力指数、下胚轴长、地上鲜重作为芽苗期耐盐鉴定指标,把地上部鲜重、根鲜重、地上部干重、根干重、壮苗指数、根/冠比作为幼苗期耐盐鉴定指标.     

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。     

运用多步正选择系统筛选木槿耐盐变异体（简报）

采用多步正选择系统,建立起木槿耐盐变异体筛选体系并获得耐盐细胞系和再生植株（分化率高达78％）,分化苗能耐盐。耐盐细胞的体积减小,积累的Na 和K 含量都相对较高,而脯氨酸则与对照差异不大。     

烟草悬浮培养细胞耐盐性的研究

土壤盐渍化是限制农业生产的一个重要环境因素。采用常规育种方法培育耐盐植物,在短期内不易获得成效。近年来植物组织与细胞培养技术的进展为培育耐盐植物提供了一个新的途径,而且利用细胞培养研究植物的耐盐性也有一些突出的优点:诸如在选择培养耐盐细胞的过程中,耐盐能力的提     

胡萝卜培养细胞的盐适应蛋白

近年来植物离体培养细胞盐适应蛋白的发现以及盐影响下植物信使 RNA 体外转译产物的研究,为耐盐分子机理的研究和耐盐基因的鉴定和克隆开辟了道路。烟草细胞在适应1—2.5%NaCl 之后,细胞蛋白质合成发生变化,特别是26kD 的蛋白质大量积累。体内标记实验表明,细胞从不加 NaCl 的培养基转到加有1%     

盐胁迫下不同的钙盐对小麦幼苗耐盐性的影响

利用Ca(N03)2和CaCl2可以提高生长在盐渍条件下小麦幼苗的耐盐能力,增加幼苗的干、鲜重。其原因是由于两种钙盐均能防止膜脂过氧化,降低质膜透性,减少细胞内营养物质外渗,阻止Na+进入细胞。实验结果证明,在降低小麦幼苗盐害方面,Ca(N03)2好于CaCl2。讨论了两个钙盐在降低盐害机理方面的差异。     

向日葵E3泛素连接酶基因的分析定位和表达鉴定

该研究利用前期获得的向日葵耐盐相关基因E3泛素连接酶基因序列(HERC2),构建瞬时表达载体Cam-35S-HERC2-GFP,采用基因枪法转化洋葱表皮细胞进行亚细胞定位;采用RT-PCR技术,分析盐胁迫下HERC2在耐盐品种P50和盐敏感品种P29根、下胚轴和叶中的表达差异;构建HERC2植物表达载体pPZP221-HERC2,采用农杆菌介导法将HERC2导入烟草,进行耐盐功能验证。结果表明:(1)HERC2蛋白定位在细胞膜、细胞质和细胞核中。(2)受到NaCl胁迫后,HERC2基因在耐盐品种P50和盐敏感品种P29中均上调表达,但耐盐品种中的表达量较高。(3)HERC2基因的表达,能够提高转基因烟草的耐盐性。该研究结果为进一步解析向日葵对盐胁迫的响应机制,以及耐盐新品种的选育奠定了基础。     

耐盐药蒲公英(Taraxacum officinale Weber)愈伤组织筛选及生理生化特性分析

为获得耐1.5% NaCl的药蒲公英(Taraxacum officinale Weber)愈伤组织, 以药蒲公英叶片外植体为材料诱导愈伤组织。以NaCl为选择因子, 从愈伤组织直接筛选。在选择培养基上, 大部分愈伤组织褐化死亡, 个别褐化死亡的愈伤组织周围有少量新的细胞团长出, 将其转接到新鲜的选择培养基上, 每3周继代一次, 经3个月继代筛选获得了耐1.5% NaCl的药蒲公英细胞团。以普通愈伤组织为对照, 发现随着NaCl浓度升高, 耐盐愈伤组织的相对生长率下降但显著高于对照; 且随着盐胁迫处理时间延长持续升高, 而普通愈伤组织对照几乎停止生长, 说明耐盐愈伤组织具有相对稳定的耐盐性。在蛋白水平上, 耐盐愈伤组织与对照愈伤组织差异明显, SDS-PAGE分析显示: 耐盐愈伤组织比对照多出一条34 kD大小的蛋白带, 且30 kD、18 kD左右的蛋白带明显上调。相同处理条件下耐盐愈伤组织脯氨酸的增加幅度高于对照。盐胁迫条件下, 耐盐愈伤组织的超氧化物歧化酶(Super oxidase dimutase, SOD)、过氧化物酶(Peroxidase, POD)和过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性明显高于对照,且随着处理时间的延长和盐浓度的增加呈现升高的趋势, 而对照则呈现先升高后下降的趋势。结果说明耐盐愈伤组织一方面通过小分子有机溶质如脯氨酸的方式调节其渗透平衡, 另一方面还可通过提高抗氧化能力降低盐分造成的次级伤害。积累蛋白也可能是耐盐愈伤组织调节渗透平衡的一种方式。通过生理生化分析确定我们获得的耐盐愈伤组织为耐盐变异体。     

嗜盐菌耐盐机制相关基因的研究进展

嗜盐微生物能够在高盐环境中生存,其耐盐机制一直是微生物学家研究的热点。目前嗜盐微生物耐盐机制的研究主要集中在细胞吸K+排Na+作用、胞内积累小分子相容性溶质及嗜盐酶的氨基酸组成特性三个方面。文章从基因水平综述了嗜盐菌的耐盐机制,并对其在高盐废水处理上的应用进行讨论与展望。     

农业其它

开发高耐盐性植物的主要遗传方法包括:细胞和组培技术、常规育种和遗传工程。已证实细胞培养法能有效获得许多种植物的耐盐细胞系。     

小麦耐盐系愈伤组织细胞的超微结构观察

对用正筛选法选出的耐１％、２％和２．５％ＮａＣｌ的小麦３个耐盐细胞系进行了详细的电镜观察。结果表明,随着耐盐程度的提高,小麦愈伤组织细胞的质体膨胀状态,数量有减少的趋势。耐低盐浓度（１％ＮａＣｌ）的细胞系线粒体结构与对照差别不大,而耐高浓度盐分的细胞系对对照有明显差异。耐盐系细胞的线粒体,粗糙型内质网及核糖体数量比对照细胞增加,高尔基体和内质网膨胀,细胞核核质凝聚,核膜膨胀,液泡发达,细胞壁的生长     

耐盐碱的木槿属花木

近年来,海平面上升、海水倒灌、地下水盐舌入侵等环境问题加剧,且围海造地成了滨海地区扩大城市面积的重要手段,使得滨海地区发生土壤次生盐渍化的可能性加大。这对园林绿化提出了更高的要求,选择耐盐树种就成了最为经济有效的措施。我们在筛选耐盐园林绿化树种过程中,发?..     

水稻抗盐体细胞变异体选择及其 SOD 特性

离体选择产生的突变体常常是代谢适应型。如果我们知道抗盐突变系的某些生理、生化特性,如某些酶,蛋白质的特性,就可在早期选择真正的突变体而弃代谢适应型。本文报道水稻耐盐体细胞突变体的选择以及这些突变体的内源 ABA 水平、SOD 活性及其同工酶谱与耐盐的关系。     

杜氏盐藻的耐盐机制研究进展和基因工程研究的展望

概述了杜氏盐藻 (Dunaliellasalina)的耐盐机制和基因工程的研究进展。盐藻的耐盐机制十分复杂 ,短时间内通过细胞体积的改变来调节渗透压平衡 ,之后通过甘油的合成与转化恢复细胞正常形态和大小。渗透调节过程中 ,还涉及到蛋白质的合成。cDNA文库和基因组文库已经建立 ;几种基因已被克隆 ,如碳酸酐酶基因和硝酸还原酶基因等 ;GUS(β_葡糖苷酸酶 )基因已成功地转入盐藻细胞内。另外 ,对盐藻的基因工程作了简单的展望     

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。