盐生植物耐盐性研究进展

盐胁迫是植物生长最重要的非生物胁迫之一.盐生植物具有耐盐性,可以在高盐环境下正常生长.通过对近年来有关盐生植物分类、盐渍化对植物的影响和耐盐机制等方面的研究进行梳理和分析,归纳总结了影响盐生植物耐盐性的各种因素,为更好地了解和开发利用盐生植物提供理论依据.     

两种盐生植物解剖结构的生态适应性

结合对研究区域土壤水分和盐分的分析,对3种不同生境下梭梭和多枝柽柳两种荒漠盐生植物光合器官解剖结构的研究表明:梭梭(Haloxylon ammodendron)依靠当年生绿色同化枝进行光合作用,且同化枝具有发达的贮水组织,是典型的超旱生稀盐盐生植物;同化枝的栅栏组织富含叶绿体,是C_4高光效植物,提高了植物的光合作用效率,进一步增强了梭梭对荒漠干旱、盐渍化环境的适应能力.多枝柽柳(Tamarix ramosissima)同化枝及叶的表皮上均具下陷的气孔和泌盐腺,是旱生泌盐盐生植物;叶为全栅型,且同化枝具有发达的维管柱,占同化枝直径的60%以上,此外,其同化枝及叶的表皮细胞外凸形成乳状突,是一种环境胁迫指示结构.这些特征均能说明梭梭和多枝柽柳具有很好的抗旱、耐盐碱能力,且作为荒漠环境的优势树种,它们对荒漠生态系统的恢复和重建有积极意义.     

中国的盐生植物

本文主要讨论了有关中国盐生植物的五个方面的问题：(1)中国盐生植物的种类;(2)中国盐生植物的类型;(3)中国盐生植物的植被类型;(4)世界盐生植物名录中漏录的中国盐生植物;(5)中国盐生植物的经济潜势。最后还讨论了我国今后盐生植物研究方向和重点。     

中国的盐生植物

本文主要讨论了有关中国盐生植物的五个方面的问题：（１）中国盐生植物的种类；（２）中国盐生植物的类型；（３）中国盐生植物的植被类型；（４）世界盐生植物名录中漏录的中国盐生植物；（５）中国盐生植物的经济潜势。最后还讨论了我国今后盐生植物研究方向和重点。     

渗透胁迫调节的转基因表达对植物抗旱耐盐性的影响

干旱和盐渍是影响植物生长和农作物产量的最重要的环境因子,本文综述了近年来通过超量表达低分子量化合物和渗透肋迫保护蛋白等获得抗旱耐盐转基因植物的报道,旨在系统阐述转基因表达对植物抗旱耐盐性的影响。     

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     

运城盐湖4种藜科盐生植物叶的比较解剖研究

应用扫描电镜和光学显微镜对山西运城盐湖周围盐渍环境中4种藜科（Chenopodiaceae）盐生植物叶的结构进行了比较解剖研究。结果表明,碱蓬（Suaeda glauca Bunge）和盐地碱蓬（Suaedasalsa（Linn．）Pall．）属真盐生植物,结构特征相似：叶线形、肉质化,表皮上气孔器密集,叶肉具有发达的储水组织细胞和栅栏组织。灰绿藜（Chenopodium glaucum Linn．）和西伯利亚滨藜（Atriplex sibirica Linn．）为泌盐盐生植物,其中,灰绿藜具有双细胞构成的盐腺,西伯利亚滨藜则具有盐囊泡,此外,两种泌盐盐生植物中存在的异细胞和含晶细胞,对适应盐生环境有积极意义。从表皮细胞来看,4种植物的叶都有相同的适盐特征。总之,4种藜科盐生植物的叶片结构具有适盐的共同性和个体的多样性特征。     

运城盐湖4种藜科盐生植物叶的比较解剖研究

应用扫描电镜和光学显微镜对山西运城盐湖周围盐渍环境中4种藜科(Chenopodiaceae)盐生植物叶的结构进行了比较解剖研究.结果表明,碱蓬(Suaeda glauca Bunge)和盐地碱蓬(Suaeda salsa (Linn.) Pall.)属真盐生植物,结构特征相似:叶线形、肉质化,表皮上气孔器密集,叶肉具有发达的储水组织细胞和栅栏组织.灰绿藜(Chenopodium glaucum Linn.)和西伯利亚滨藜(Atriplex sibirica Linn.)为泌盐盐生植物,其中,灰绿藜具有双细胞构成的盐腺,西伯利亚滨藜则具有盐囊泡,此外,两种泌盐盐生植物中存在的异细胞和含晶细胞,对适应盐生环境有积极意义.从表皮细胞来看,4种植物的叶都有相同的适盐特征.总之,4种藜科盐生植物的叶片结构具有适盐的共同性和个体的多样性特征.     

干旱能源植物的发掘与应用策略

随着人类社会的快速发展和对化石能源的不合理开采,化石能源整体可开采量锐减;另一方面,化石能源的大量使用造成日益凸显的环境污染问题,发展生物质能源对解决能源危机、促进社会可持续发展具有重要意义。囿于人口持续增长和粮食需求不断增加,发展能源植物的重要突破口在于大力开发不与粮食作物争地争水的干旱能源植物。因此,从能源植物概念及其意义入手,论述国内外干旱能源植物应用现状和在实际种植生产过程中存在的问题,综合分析适合作为干旱能源植物的新类型,进而提出干旱能源植物的应用策略。     

银北盐渍化土壤中6种耐盐植物根际细菌群落结构及其多样性

土壤微生物对土壤肥力的形成和植物营养的转化起着积极的作用。对盐渍化土壤中植物根际微生物群落组成和多样性进行研究,有助于发现新的重要微生物功能类群或者功能潜力,对于盐碱土壤的植被恢复和生态重建都具有十分重要的意义。通过高通量测序和分离培养方法,对宁夏银北地区盐渍化土壤中的6种耐盐植物根际细菌的群落结构和多样性进行了分析。结果表明:所有土壤样品共检测到31门(亚门) 67纲253科400属细菌类群,不同植物根际微生物群落组成相似,但丰度各有差异,厚壁菌门、变形菌门、放线菌门和拟杆菌门为主要优势类群;在纲水平芽孢杆菌纲相对丰度最高,其次为α-变形菌、γ-变形菌和梭菌纲;在属水平上,芽孢杆菌属以极高的丰度(15.57%—53.85%)占据绝对优势,其次是鞘氨醇单胞菌属、不动杆菌属和节杆菌属。6种植物根际细菌的群落结构组成表现为芨芨草和柽柳相似,柳枝稷、苜蓿与枸杞相似,苦豆子则与另外5种差别最大。分离培养出的110株根际细菌多数具有较强的盐碱耐受性和一种以上生物学活性,分别隶属于芽孢杆菌属、假单胞菌属、鞘氨醇杆菌属、节杆菌属和中华根瘤菌属,在属水平上多样性单一,其中芽孢杆菌属是优势属。传统的分离培养和高通量测序结果都反映出银北地区盐渍化土壤中定殖着许多有重要生态功能的微生物类群,可用于进一步筛选和利用根际微生物改良盐碱土壤。     

基于高通量测序的花马盐湖原核微生物及其耐盐基因

【目的】揭示陕北花马盐湖沉积物原核微生物群落组成,并分析其潜在的耐盐功能基因。【方法】构建盐湖沉积物宏基因组16S r RNA文库和fosmid文库,利用Illumina HiSeq高通量测序及生物信息技术分析细菌古菌群落组成和耐盐菌株(5-5)外源宏基因组的潜在耐盐基因。【结果】获得18978条有效的16Sr RNA序列,共5221个OTUs,包括23个门,155个属,其中广古菌门(Euryarchaeota)和变形菌门(Proteobacteria)为优势菌门,盐杆状菌属(Halorhabdus)、盐红菌属(Halorubrum)及假单胞菌属(Pseudomonas)等16个属为优势属,以及嗜盐单胞菌属(Halomonas)、冷弯菌属(Psychroflexus)及不动细菌属(Acinetobacter)等139个属为非优势属。从4126个fosmid文库菌株中筛选出37株耐盐菌株,其中菌株5-5、2E4和2F4对不同浓度的NaCl、CuSO_4、ZnSO_4及CdSO_4具有耐受性,从5-5的外源宏基因组序列中获得61个Unigene,其中12个Unigene的同源基因编码的蛋白质如无机焦磷酸酶、转座酶、亚碲酸钾抗性蛋白及钙调蛋白等广泛参与其他生物的耐盐逆境。【结论】盐湖沉积物中蕴藏着丰富多样的细菌古菌类群以及潜在耐盐功能基因资源。     

Comparative proteomic analysis of Arabidopsis thaliana roots between wild type and its salt-tolerant mutant

Two-dimensional electrophoresis (2-DE) showed the variation expression of Arabidopsis thaliana root proteins between wild type and its salt-tolerant mutant obtained from cobalt-60 γ ray radiation. Forty-six differential root protein spots were reproducibly presented on 2-DE maps, and 29 spots were identified by matrix assisted laser desorption ionization-time of flight/time of flight mass spectrometry (MS). Fifteen protein spots corresponding to 10 proteins, and 14 protein spots corresponding to 9 proteins were constitutively up-regulated and down-regulated in the salt-tolerant mutant root. Bioinformatic analysis indicated that those differential proteins might be involved in the regulation of redox homeostasis, nucleotide metabolism, signal transduction, stress response and defense, carbohydrate metabolism, and cell wall metabolism. Peroxidase 22 might be a versatile enzyme and might play dual roles in both cell wall metabolism and regulation of redox homeostasis. Our work provides not only new insights into salt-responsive proteins in root, but also the potential salt-tolerant targets for further dissection of molecular mechanism adapted by plants during salt stress.     

大穗结缕草幼苗耐盐生理机制及耐盐能力研究

以大穗结缕草为实验材料,采用不同质量分数的NaCl处理后,观察盐胁迫对其生长及生理生化指标的影响.结果表明:随着盐胁迫浓度增大,大穗结缕草幼苗株高、鲜重、干重都逐渐下降,而根容量和根冠比却逐渐上升;随盐胁迫浓度的增大,大穗结缕草幼苗叶片细胞质膜透性和MDA含量逐渐增加,脯氨酸含量持续升高;其多数生长和生理指标在≥2.0% NaCl盐胁迫浓度下与对照差异显著,且此时的脯氨酸含量是对照的10倍以上.研究发现,大穗结缕草幼苗地上部分对盐胁迫更敏感、受害更严重;通过体内脯氨酸积累来减轻渗透胁迫是其可能的耐盐生理机制;2.0%盐胁迫可能是大穗结缕草的最高耐盐浓度.     

水稻资源芽期和苗期耐盐碱性综合评价及耐盐基因分析

培育耐盐碱水稻品种是应对全球人口日益增长的重要途径之一。文中以21份耐盐碱性不同的水稻品种(系)为材料,在芽期和苗期设置6个不同盐碱浓度处理,测定了发芽势、发芽率、芽长、根长、根数、芽鲜重和苗鲜总重等指标,以各指标盐害率的平均值作为耐盐碱性的综合评价标准。结果表明随着盐碱浓度的提升,对种子萌发和生长的抑制越明显。在1%NaCl加0.25%NaHCO3溶液处理下,发芽率盐害率变异最大,为0%–89.80%。在所有浓度处理下,各性状指标的盐害率都具有相似的变化趋势。筛选到4份综合耐盐碱能力强(大酒谷、日本晴、魔王谷和02428)和7份弱的种质资源。比较了4份耐盐碱强和3份耐盐碱弱的资源耐盐基因序列:OsHAL3和OsRR22基因在7份材料中没有差异,SKC1和DST基因在耐盐碱强和耐盐碱弱的品种之间有明显的变异。研究结果为进一步挖掘水稻耐盐碱基因和培育耐盐碱水稻新品种提供了种质资源和理论基础。     

新疆木碱蓬(Suaeda dendroides)根际耐盐促生细菌的筛选及鉴定

【背景】新疆是全国最大的盐渍化土壤分布区,土壤盐渍化严重影响作物生长,耐盐促生菌可以有效改善土壤肥力,提高作物抗逆性,促进植物生长,提高土壤利用率。【目的】分离筛选获得木碱蓬(Suaeda dendroides)根际土壤中耐盐促生菌菌株,对优良促生作用的菌株进行分子鉴定,挖掘微生物资源,为微生物菌剂的研制奠定基础。【方法】采用传统的分离方法筛选获得木碱蓬根际耐盐微生物,采用"三级筛选体系"筛选获得耐盐促生菌菌株,用CTAB法提取菌株DNA,对菌株16S rRNA基因测序进行系统发育分析,确定耐盐促生菌菌株的分类地位。【结果】从木碱蓬根际共分离获得耐盐微生物58株,8株具有固氮活性,解磷活性菌株12株,具有解钾活性菌株15株,产IAA活性的菌株3株,具有较强产氨活性的菌株2株。经过促生平板筛选,菌株GTZW50-5和MH-F促进了拟南芥生长,表现出较好的促生效果,通过小麦盆栽试验,菌株GTZW50-5对小麦的根长以及株高具有显著的促生作用,在一定程度上提高了植物体内的叶绿素含量。MH-F菌株对小麦的根系具有较显著的促生作用,且对小麦的叶绿素及脯氨酸含量在不同盐浓度下都有所提高。经过系统发育分析,GTZW50-5与Bacillus vallismortis (AY603658)序列相似度达到99.43%,鉴定属于Bacillus vallismortis,MH-F与Enterobacterludwigii(JTLO01000001)序列相似度为98.34%,鉴定属于Enterobacter属。【结论】菌株GTZW50-5与MH-F均具有较好的促生效果,这为耐盐微生物资源的开发和利用提供了理论依据。     

一株耐盐反硝化细菌的筛选、鉴定和特性及其产物四氢嘧啶的检测

【背景】石化工业废水具有高盐含氮的特点,高盐度会对微生物代谢造成抑制,导致普通反硝化微生物难以在高盐环境下有效脱氮。【目的】筛选在高盐条件下仍能保持反硝化能力的菌株并研究其特性。【方法】富集筛选出一株耐盐反硝化细菌,对其进行生理生化特性和16S rRNA基因序列鉴定,对其生长条件进行优化并测定该菌株反硝化能力,对菌株在高盐环境下的产物进行定性定量分析。【结果】经鉴定菌株YA16-1为表皮短杆菌(Brevibacterium epidermidis),可对硝态氮进行反硝化作用,在盐度为3%、初始氮浓度为55 mg/L的条件下,18 h的硝态氮转化率达到97%;初始硝态氮浓度为250 mg/L时,24 h内硝态氮转化率达到100%。该菌株的最适生长条件为：2% NaCl,碳源为玉米芯粉,氮源为酵母粉,pH值为6.0,培养温度为30 ℃。菌株在盐度为2%-15%的培养基内生长良好。在15%盐度下,菌株通过产四氢嘧啶维持渗透压,产量为0.89 mg/mL。【结论】菌株YA16-1具有良好的耐盐能力和反硝化能力,在高盐废水处理、保护生态环境和四氢嘧啶的制备具有潜在的应用价值。     

不同牡丹叶片解剖结构及其环境适应性

【目的】探究生长在不同生境中的牡丹对平原地区环境的形态学适应特征,为牡丹的保育措施研究及筛选优异的种质资源提供参考。【方法】以原生境不同的中原牡丹（‘凤丹’、‘洛阳红’）和野生牡丹（紫牡丹、狭叶牡丹、大花黄牡丹、西藏黄牡丹、滇牡丹、卵叶牡丹）为试验材料,采用石蜡切片技术观察叶片解剖结构并测定和分析相关指标。【结果】（1）中原牡丹与野生牡丹的叶片上、下表皮细胞形状不规则,气孔均匀分布于下表皮,叶表皮形态表现出不同程度的差异性。（2）中原牡丹和野生牡丹的叶片均为异面叶,不同牡丹叶片解剖结构与光合色素含量存在显著差异。大花黄牡丹有湿生植物特征,如叶片与角质层相对较薄、栅栏组织不发达、细胞间隙较大且气孔密度最大;滇牡丹的叶片、栅栏组织和海绵组织的厚度最大,对高温偏干旱的平原生境表现出较强的适应性。（3）叶片厚度与上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度之间存在极显著的正相关关系;气孔长轴、气孔指数与栅栏组织厚度、叶片厚度等性状之间存在极显著的正相关关系。【结论】野生牡丹中除大花黄牡丹外其他种质均对高温干旱的平原生境有较好的适应性,大花黄牡丹的湿生结构与光合色素含量指标可作为不能在平原地区栽培的主要原因。     

黑刺粉虱8种虫生真菌培养性状及其侵染率

蚧侧链孢（Pleurodesmospora coccora）、韦伯虫座孢（Aegerita webberi）、枝孢霉（Cladosporium sp.）、顶孢霉（Acremonium sp.）、拟青霉（Paecilomyces sp.）、米曲霉（Aspergillus oryzae）、被毛孢（Hirsutella sp.）和祁门4号（学名？）是茶园黑刺粉虱（Aleurocanthus spiniferus）主要的虫生真菌。它们在马铃薯培养基、萨氏培养基和察氏培养基上生长状况较好,但韦伯虫座孢不能产生有性世代。中描述了它们在察氏平板培养基上25℃恒温培养3星期的菌落特征围 伯虫座孢是皖南山区茶园中的优势种,“霉雨”季节侵染率达90％以上。蚧侧链孢、顶孢霉和枝孢霉是皖南丘陵地区茶园中优势种,流行盛期的联合侵染率为0.4%-11%。