植物对盐渍逆境的适应

主要讨论植物是如何对盐渍环境适应的,盐渍环境对植物产生两种胁迫因子－－渗透胁迫和离子胁迫,前者有水困难,后者对植物代谢生理功能产生毒害。植物要适应盐渍环境必须具备克服这两胁迫的能力。陆生植物对盐渍环境的适应方式在克服盐离子每害方面主要有3种：衡盐、泌盐和拒盐;在克服渗透胁迫方面主要是渗透调节。海洋植物的适应方式则较为复杂,既要适应盐渍环境,又要适应水环境。     

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.     

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.     

新疆典型盐生植物营养器官盐分积累与生态化学计量特征

对盐生植物体内器官盐分积累和碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征的研究, 有助于了解盐生植物养分、盐分的分配机制和其对盐渍环境的适应策略。该文选择新疆4种典型的真盐生植物(3种灌木植物: 盐节木(Halocnemum strobilaceum)、小叶碱蓬(Suaeda microphylla)、盐爪爪(Kalidium foliatum), 1种草本植物: 盐角草(Salicornia europaea)为研究对象, 对比研究了它们的根、茎、叶中的盐分积累和C、N、P化学计量特征以及二者间的相关性。结果显示: 1)在生长旺盛期, 4种盐生植物体内盐分积累可形成“盐岛”效应(Na⁺、Cl^-和电导率随盐离子从植物根部向顶端运输过程呈显著增加的趋势)。2) 4种盐生植物中灌木群落的生长主要受到P的限制; 草本群落的生长受N和P (偏P)共同限制。3)器官、物种和二者的交互作用均能影响盐生植物的盐分(除Mg²⁺外)特征和C、N、P生态化学计量特征。4) 4种盐生植物C与N、P之间显著负相关, N与P之间显著正相关。5)盐生植物体内总盐分、Na⁺和K⁺与N、N:P之间呈显著正相关关系, 与C、C:N、C:P之间呈显著负相关关系, 而K⁺和CO₃^2-与P之间却显著正相关。盐生植物体内盐分和养分在应对盐渍环境上存在一定的相互促进关系, 增施N肥有助于盐生植物对氯化物盐渍土的脱盐。这些发现为了解盐渍生境中盐生植物的生理生态适应及盐渍土的改良提供一定的理论依据。     

中国西北内陆盐渍化防治与可持续农业的研究

中国西北内陆分布着广袤的盐渍土是影响生态环境和农业可持续发展的一个重要因素。由于盐渍成因多样、盐渍程度强烈、盐分组成复杂、雨水淋盐微弱、表聚作用显著、次生盐渍普遍和单纯用水无法把盐排走等特点,因而相对治理难度比沿海地区更大。作者通过20多年的研究,采用生物防治为主的办法,通过引种盐地先锋植物、应用生物排盐、增大绿色覆盖、防止盐分表聚、培肥地力等措施,使土地能有效地脱盐。同时坚持对植物抗盐机理和盐地资源植物开发利用的研究,使内陆盐渍生物防治建立在理论和应用的基础上。并根据改善西部生态环境,调整种植结构,走农业可持续发展道路,提出了培植“盐地草产业”、“盐地药产业”的模式,使内陆盐渍区的可持续农业能释放出巨大的生态效益、社会效益和经济效益。     

小盐芥营养器官的结构特点与其盐渍环境的关系研究

利用石蜡切片法研究了盐生植物小盐芥(Thellungiella halophila)营养器官的解剖结构。结果表明：小盐芥根的初生结构中表皮细胞为1层,且细胞大而高度液泡化,根毛数量较少;皮层仅由外皮层和内皮层2层细胞构成,细胞大,排列紧密;根次生维管组织发达。茎的初生结构中外剀维管束8～10束,大小不等,呈一轮排列;髓和髓射线发达;茎次生结构中维管组织也很发达。根和茎的这些结构特点提高了植物体吸收、运输水分的能力,而且根的特殊结构和输导系统将盐分限制在根内,适应于盐渍环境所造成的渗透胁迫和干旱胁迫。小盐芥叶片较小,上、下表皮细胞各1层,细胞大而高度液泡化,叶肉中栅栏组织与海绵组织分化不明显,但叶绿体体积大、数目多,细胞间隙较大,通气性能好,光合效率高。这些特点对其适应干旱盐渍环境有重要意义。小盐芥上述结构特征与典型真盐生植物、旱生植物相去其远,其营养器官内也无盐腺、囊泡等泌盐结构。由此推论,小盐芥更倾向于似盐生植物(拒盐植物)。     

不同盐渍化生境野生乌拉尔甘草土壤细菌群落结构及功能预测分析

【目的】探究典型盐生药用植物野生乌拉尔甘草在不同盐渍化生境下土壤细菌群落多样性、组成和功能特征,有助于建立土壤盐分与甘草生长发育、药材品质形成相关的微生物组之间的联系,对栽培甘草药材品质提高具有重要意义。【方法】从野生乌拉尔甘草的6个主分布区采集原生境土壤,采用高通量测序技术比较非盐渍(un-salinization, US)、轻度盐渍(light salinization, LS)、中度盐渍(moderate salinization, MS)以及重度盐渍(heavy salinization, HS)生境中土壤细菌群落多样性、组成及功能的差异,并挖掘不同生境中优势细菌。【结果】野生乌拉尔甘草原生境土壤细菌群落丰富度和多样性在轻度盐渍(LS)组和中度盐渍(MS)组中明显高于非盐渍(US)组、重度盐渍(HS)组,且重度盐渍(HS)组最低。主成分分析(principal component analysis, PCA)表明不同盐渍程度组间的野生乌拉尔甘草土壤细菌群落组成和功能具有显著差异(P<0.05);冗余分析(redundancy analysis, RDA)表明,土壤盐分(total salt, TS)既是影响原生境土壤细菌群落组成也是影响群落功能的重要因子。属水平,非盐渍(US)组和轻度盐渍(LS)组中的显著优势细菌相同,均为植物有益菌,包括类诺卡氏菌属(Nocardioides)、链霉菌属(Streptomyces)、栖大理石菌属(Marmoricola);重度盐渍(MS)组中显著优势属既包括有益菌未鉴定_酸杆菌属(unidentified_Acidobacteria),也包括嗜盐菌盐单胞菌属(Halomonas)、海杆菌属(Marinobacter);重度盐渍(HS)组中显著优势细菌以嗜盐菌或耐盐菌为主,包括盐单胞菌属(Halomonas)、海杆菌属(Marinobacter)、楚帕氏菌属(Truepera)、别样矿生菌属(Aliifodinibius)、盐坑微菌属(Salinimicrobium)和需盐杆菌属(Salegentibacter)。PICRUSt功能预测分析强调非盐渍(US)组、轻度盐渍(LS)组和中度盐渍(MS)组中的土壤细菌群落与植物互作方面的潜力,表明非盐渍、轻度盐渍和中度盐渍生境中的有益菌对野生乌拉尔甘草生长发育、品质形成具有重要影响。PICRUSt功能预测同时也强调了重度盐渍(HS)组在自我修复适应高盐环境以及参与野生乌拉尔甘草耐盐性提高方面具有潜能,表明重度盐渍生境中的嗜盐菌和耐盐菌对乌拉尔甘草抗盐能力具有重要作用。中度盐渍生境兼具以上二者优势菌群的特征,是值得关注的类型。【结论】野生乌拉尔甘草土壤细菌群落多样性和丰富度在轻度盐渍和中度盐渍生境中明显高于非盐渍和重度盐渍生境;细菌群落的组成和功能在非盐渍和轻度盐渍生境中具有相似性,并与重度盐渍生境存在显著差异,中度盐渍生境兼具以上二者的特征。     

真盐生植物盐地碱蓬资源特征与利用开发研究进展

盐地碱蓬为藜科碱蓬属一年生真盐生植物,能适应特殊的盐碱生境,具有典型的摄盐性和集积特征及种子二型性.本研究简要介绍了盐地碱蓬的生物学特性,重点概述了盐地碱蓬在盐碱地、重金属污染、石油污染、水体污染等生态价值,系统地综述了在食用蔬菜、黄酮类和多糖类、食用油和生物柴油、色素、膳食纤维、植物盐和植物碱、新型饲料和饲料添加剂、...     

典型盐地植物小獐毛的生态学研究

通过茎、叶显微结构的解剖观察,表明小獐毛（Aeluropuslittoralis（Gouan）Parl．）与其它盐地植物相比,具有含晶细胞数目多,叶片中鞘细胞伸展区发达,茎、叶表皮细胞外壁硅质化明显,叶栅栏组织发达,而机械组织不发达等特点。结合小獐毛自然生境、群落特征,初步分析了其外部形态、解剖结构与盐地生境的适应关系。     

海涂区不同植被类型下土壤盐渍剖面及其电磁感应响应特征

针对滨海滩涂区植被类型与土壤盐渍化间的内在联系,以黄河三角洲典型海涂区为研究对象,结合电磁感应仪EM38与田间采样,分析了不同植被类型下土壤盐渍剖面分布特征,并对各植被类型下土壤盐渍剖面的电磁感应响应特征进行了比较.结果表明：研究区土壤盐分具有较强的表聚性与变异强度,水平磁感式表观电导率(EM_h)对浅层土壤盐分响应较好,而垂直磁感式表观电导率(EM_v)对深层土壤盐分的响应优于EM_h;土壤盐渍剖面分为表聚型、底聚型和平均型3类,表聚型盐渍剖面主要为光板地和盐蒿地,底聚型的地表植被以棉花为主,平均型主要为杂草,且土壤盐分表聚强度为光板地>盐蒿地>杂草地>棉花地;随着植被类型由棉花—杂草—盐蒿—光板地变化,各剖面的EM_v/EM_h值逐渐降低.经非参数检验,植被类型与电磁感应响应特征具有显著相关性,且不同植被类型的EM_v/EM_h分布特征差异明显.     

典型盐地植物细胞脂质过氧化伤害与质膜超微结构变化的研究

典型盐地植物盐琐琐（Ｈａｌｏｃｎｅｍｕｍｓｔｒｏｂｉｌａｃｅｕｍ）、盐爪爪（Ｋａｌｉｄｉｕｍｆｏｒｉａｔｕｍ）和盐角草（Ｓａｌｉｃｏｒｎｉａｅｕｒｏｐａｅａ）在盐渍环境下细胞内脂质过氧化产物丙二醛（ＭＤＡ）增加,相应的超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）也同样增加,且ＳＯＤ含量总保持比ＭＤＡ高１．２倍左右。质膜超微结构的特点是：内陷形成波浪状和在质膜下出现一些泡状结构,有的甚至在质膜下形成一泡状结构分布层。这些都是盐渍造成伤害的表现和标志,但由于细胞抗氧化机能的增强,结构修复的加快,使它们能抵抗高盐的胁迫,保持正常的生命活动。     

新疆主要盐生植物羣落的分布及其与土壤、地下水的关系

关于盐生植物的定义金杰里、A.A.沙霍夫等強調它們在系統发育和个体发育过程中,对于生长地盐漬化适应的生理学和解剖学特征,并且根据这些特征把它們区分为积盐的、泌盐的和不透盐的三类。金杰里建議称这三类为真盐生植物,同时指出要完全了解植物适应盐漬化的途径,还必須注意那些“能够強烈地生长在盐渍土上,但它們的根系活动部分是位于較深,而且盐分較少的土层里的植物”,类似的植物称为假盐生植物或避盐植物。本文所說的盐生植物羣落卽指上述盐生植物占优势的羣落而言。     

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…     

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。     

野生大豆耐盐性研究进展

野生大豆对于拓宽大豆种质遗传基础和丰富大豆种质基因库具有重要意义.该文从野生大豆的资源概况及优良性状、耐盐机理和利用野生大豆提高栽培大豆耐盐性等三个方面,对近年来国内外有关野生大豆耐盐性的解剖结构、生理基础、分子生物学基础等方面的研究进展进行了系统综述,并提出野生大豆通过茎叶表皮上的"腺体"及对Na+和Cl-的排斥性,实现对盐渍环境的颉颃作用.较强的抗氧化能力、大豆异黄酮代谢和耐盐基因也是其适应盐渍环境的重要原因.今后应对野生大豆耐盐机理的遗传学基础进行深入研究,并通过种群保护以保障野生大豆的发掘鉴定和创新利用.     

新疆北部主要盐生植物根部内生细菌群落结构的高通量分析

【目的】揭示同一盐渍环境中不同种盐生植物根部内生细菌群落多样性特征和分布规律,结合根际土壤理化因子探讨其对内生细菌群落结构的影响。【方法】通过罗氏454高通量测序获得内生细菌16S r RNA片段,然后进行生物信息分析。【结果】研究的16种盐生植物其内生细菌群落主要由Proteobacteria、Tenericutes、Actinobacteria和Firmicutes 4个门的细菌组成。从植物"种"的水平来看,不同种盐生植物内生细菌群落存在差异;从植物"属"的水平来看,同一属的盐生植物内生细菌相似;从植物"科"的水平来看,藜科盐生植物内生细菌以Actinobacteria和Proteobacteria门为主;蒺藜科盐生植物内生细菌以Proteobacteria门为主;柽柳科盐生植物内生细菌以Tenericutes门为主;白花丹科盐生植物内生细菌以Proteobacteria、Fimicutes和Actinobacteria门为主。根际土壤中Cl~–含量对盐生植物内生细菌群落变化具有显著影响;而Cl~–、Mg~(2+)和总氮组成的集合与内生细菌群落结构相关性最高。【结论】盐生植物内生细菌多样性丰富。在同一盐渍生境中,盐生植物内生细菌群落分布呈现宿主的种属特异性,根际土壤中Cl~–是影响其内生细菌群落变化的主要驱动因素之一。     

碱蓬属植物耐盐机理研究进展

碱蓬属(Suaeda)植物是一类典型的真盐生植物,属于重要的盐生植物资源,全球广泛分布.人们已经对20种碱蓬属植物进行了观察和盐胁迫实验,研究了不同器官或组织的生理生化特征及其对盐胁迫的反应,并基于这些研究分析了盐胁迫的应答机制.叶片肉质化、细胞内离子区域化、渗透调节物质增加和抗氧化系统能力增强是碱蓬属植物响应和适应盐胁迫的重要方式和途径.但迄今为止的研究工作尚有一定的局限性,主要包括:研究工作主要集中在植物地上部分,而对植物地下部分的研究较少;多是少数生物学指标或生理学现象的单独观察,而缺乏对生理代谢过程的整体和综合分析;针对某种碱蓬的独立分析较多,而与近缘种的比较研究较少;植物对中性盐胁迫的反应研究较多,而对碱性盐的研究较少.为进一步系统阐明碱蓬属植物的耐盐机制,今后的工作应注重碱蓬属植物响应和适应盐胁迫的信号网络和调控机制研究,基于系统生物学研究思路,采用现代组学技术探索该属植物响应盐胁迫的由复杂信号网络调控的特殊生理特征和特异代谢途径.     

新疆2种盐生补血草营养器官的解剖学研究

采用叶片离析法和石蜡切片法,对生长在新疆盐渍环境中的大叶补血草[Limonium gmelinii(Willd.) Kuntze]和耳叶补血草[Limoniumotolepis(Schrenk) Kuntze]的营养器官解剖学特征进行了观察研究.结果显示,2种补血草属典型泌盐植物,茎和叶片表皮上分布有多细胞组成的盐腺;叶表皮细胞排列紧密,其外切向壁增厚,表皮外还被有厚的角质层;上下表皮都有气孔,气孔与表皮细胞平齐,为不等型气孔;其中大叶补血草为异面叶,而耳叶补血草为等面叶.2种补血草茎中都散生有多轮维管束;大叶补血草根中还有大量通气组织等.研究结果表明,2种补血草的解剖结构表现出与其生境相适应的特征.     

植物渗调蛋白的研究进展

植物在逆境下会产生许多逆境响应蛋白,渗调蛋白（Osmotins)是其中重要的一种,该蛋白是一种逆境适应,蛋白,其基因的表达受到干旱,盐渍,病原侵染,乙烯,ABA等因子的诱导,与植物的抗旱,耐盐和抗病性等有关。作者对渗调蛋白的存在,特性,功能和基因调控规律作以下简要综述。