不同耐盐性小麦根Na~+和K~+的吸收特性

以耐盐小麦品种‘德抗961’和盐敏感小麦品种‘鲁麦15’为材料,研究小麦根Na+、K+吸收特性及其与耐盐性关系。结果表明,2个小麦品种根K+吸收动力学曲线均符合Michaelis-Menten方程,即V=Vmax×[S]/([S]+Km)+k×[S]。低浓度(低于25mmol·L-1)NaCl处理对根高亲和K+吸收系统转运K+具有促进作用,对耐盐品种‘德抗961’的促进作用更大。小麦根高亲和K+吸收系统是通过K+/H+同向转运,而不是K+/Na+同向转运。NaCl处理对根低亲和K+吸收系统有抑制作用,对盐敏感品种‘鲁麦15’的抑制作用更大。NaCl处理导致2个小麦品种根和叶片中的K+含量显著下降,Na+含量显著升高,但‘德抗961’根和叶片中的K+含量均显著高于‘鲁麦15’,‘德抗961’根中Na+含量显著高于‘鲁麦15’,而其叶片中Na+含量显著低于‘鲁麦15’,从而保证NaCl胁迫下其叶片较高的K+/Na+比。非选择性阳离子通道是小麦根Na+吸收的主要途径,K+通道是Na+吸收的一条重要途径。这些结果表明小麦部分通过调节根系K+吸收系统而维持叶片较高的K+/Na+比,从而提高其耐盐性。     

盐胁迫对不同抗盐性小麦叶片荧光诱导动力学的影响

以不同抗盐性小麦为材料,研究了NaCl胁迫对叶片叶绿素。荧光诱导动力学的影响。指出150 mmol/L NaCl使小麦幼苗生长降低,叶绿素含量下降,同时使光系统Ⅱ的潜在光化学活性和原初光能转化率降低,使光反应受到抑制。     

盐胁迫对不同抗盐性小麦叶片荧光诱导动力学的影响

以不同抗盐性小麦为材料,研究了ＮａＣｌ胁迫对叶片叶绿素ａ荧光诱导动力学的影响。指出１５０ｍｍｏｌ／ＬＮａＣｌ使小麦幼苗生长降低,叶绿素含量下降,同时使光系统Ⅱ的潜在光化学活性和原初光能转化率降低,使光反应受到抑制。     

小麦幼苗拒Na+部位的拒Na+机理

采用日立Z 80 0 0原子吸收分光光度计测Na 、K 含量 ,采用不连续蔗糖梯度离心分离质膜和液泡膜微囊。递增盐度和盐冲击处理下 ,耐盐品种德抗 96 1的SK ,Na(吸收 ) 值和SK ,Na(运输 ) 值均明显大于盐敏感品种鲁麦 15 ;德抗 96 1根部和鲁麦 15根茎结合部Na 含量均呈递增趋势 ,表现出累积效应 ;德抗 96 1根细胞质膜微囊和液泡膜微囊H ATP酶活性均明显大于鲁麦15 ,鲁麦 15根茎结合部液泡膜微囊H ATP酶活性大于德抗 96 1,在同一品种的植株里 ,盐冲击的根和根茎结合部细胞质膜微囊和液泡膜微囊H ATP酶活性均小于递增盐度的酶活性。小麦拒Na 部位细胞质膜和液泡膜H ATP酶活性与其耐盐性强弱成正相关     

一种以幼根K+外漏量鉴定小麦耐盐性的方法

经100 mmol·L-1 NaCl处理的小麦幼根、胚芽和胚芽鞘的K+净外漏量和K+净外漏率显著增加,盐敏感小麦品种'LM15'的幼根K+净外漏量和净外漏率明显大于耐盐品种'DK961';2个品种小麦幼根K+外漏率差异主要是由其成熟区引起的.幼根K+净外漏量及净外漏率均与小麦的耐盐性呈负相关,因此认为幼根K+外漏可以作为快速鉴定NaCl胁迫下小麦耐盐性的指标.     

抗盐胡杨Na+/H+逆向转运蛋白基因PeNhaD1的功能

将胡杨Na /H 逆向转运蛋白基因PeNhaD1,分别转入对盐敏感的缺失质膜和缺失液泡膜Na /H 逆向转运蛋白基因的酵母突变菌株ANT3和GX1中。结果表明,在pH6.0、Na 浓度为80mmol/L(固体培养基)或400mmol/L(液体培养基)的条件下,转化具有目的基因的酵母ANT3具有更高的耐盐性,而将目的基因转化到突变株GX1时,却不能提高其耐盐性。实验结果说明PeNhaD1可能是通过编码质膜Na /H 逆向转运蛋白而提高酵母的耐盐性的,推测其在胡杨耐盐机制中的作用可能是提高拒盐性。     

小麦Na+/H+反转运蛋白基因的克隆和特性

以水稻(Oryza sativa L.) Na+/H+反转运蛋白cDNA片段为探针,从小麦盐胁迫cDNA文库中筛选和克隆了2个小麦Na+/H+反转运蛋白基因,分别命名为TaNHX1 和 TaNHX2.序列分析表明TaNHX1为2 029 bp,包含一个完整的1 638 bp的ORF,编码546个氨基酸,其中含有DIFFIYLLPPI跨膜区.TaNHX2为1 693 bp,包含部分ORF及808 bp的3′-UTR.这2个基因与已知的水稻、拟南芥(Arabidopsis thialiana)和滨藜(Atriplex gmelini)中的同类基因NHX的相似性约为70%.RT-PCR分析表明小麦苗经400 mmol/L NaCl处理1 h后,TaNHX1的转录水平有所提高.     

整株水平上Na+ 转运体与植物的抗盐性

植物可以利用不同的机制来维持Na+稳态, 从而增强植物的抗盐性。这些机制包括: 限制Na+的内流; 增大Na+的外排; 减少Na+向地上部分的运输; 把进入地上部分的Na+分散到特殊部分(如老叶)或通过泌盐结构排出体外或通过韧皮部的再循环回到根部。本文简要介绍整株水平上Na+转运体与植物抗盐性的研究进展。     

拟南芥内膜Na+,K+/H+反向转运体研究进展

拟南芥内膜Na,K~+/H~+反向转运体(Endosomal NHX)的亚细胞定位、离子转运特性及生物学功能阐释取得了重要进展。拟南芥内膜Na~+,K~+/H~+反向转运体包含AtNHX5和AtNHX6两个成员,它们的氨基酸序列相似性为78.7%。研究表明,AtNHX5和AtNHX6具有功能冗余,它们都定位在高尔基体(Golgi)、反面高尔基体管网状结构(TGN)、内质网(ER)和液胞前体(PVC),参与调控耐盐胁迫、pH平衡和K~+平衡等。有报道显示内膜NHXs跨膜结构域存在能够调控自身离子活性的酸性保守氨基酸残基,对其自身功能具有决定性作用。最新研究结果表明,拟南芥内膜NHXs影响囊泡运输和蛋白存贮,并参与生长素介导的植物生长和发育。文中主要对拟南芥内膜NHXs的亚细胞定位、离子转运、功能及应用进展进行了概述。     

周期性张应力对面颌肌细胞Na+/K+-ATPase的影响

目的:研究周期性张应力对Na+/K+-ATPase功能活性及其表达的影响,明确Na+/K+-ATPase在功能矫形中面颌肌肉适应性改建的生物和分子机制.方法:构建面颌肌细胞体外培养-力学刺激模型;应用多通道细胞牵张应力加载系统,对面颌肌细胞施加不同时段的张应力刺激,测定Na+/K+-ATPase的功能活性;运用实时荧光定量PCR研究周期性张应力刺激对Na+/K+-ATPase功能亚基α亚单位mRNA的影响.结果:Na+/K+-ATPaseα1,α2亚单位随着加力时间延长,表达增强,同对照组比较,呈一致性上调(P＜0.001);细胞加力1小时,α1的mRNA表达不受影响;加力2小时后,α1和α2的mRNA表达呈现逐渐增强趋势,48 h时达到最大值.张应力刺激对α2亚单位的mRNA表达似乎更为敏感,加力lh时α2亚单位的mRNA表达水平即增加,增加量约为对照组的37.74％,具有显著的统计学意义.结论:周期性的机械牵张作用于培养的骨骼肌细胞,可诱导α1和α2亚单位mRNA的表达量增加;α1和α2亚单位对周期性张应力刺激的作用时间反应不同,α2亚单位的反应可能更为敏感.周期性张力刺激的增加所产生的压力可能是转录调节的主要因素;周期性张应力对骨骼肌细胞Na+/K+-ATPase水解亚的调节作用不同,可能在面颌肌肉对功能矫形力的适应性改建中具有重要作用.     

耐盐性不同的小麦根和根茎结合部的拒Na~ 作用

NaCl处理引起小麦幼苗干重下降 ,盐敏感品种比耐盐品种下降幅度要大。盐敏感品种的拒Na 能力为 35 %左右 ,耐盐品种的拒Na 能力为 5 0 %～ 6 0 %左右 ,这表明耐盐品种的拒Na 能力远远大于盐敏感品种。不同耐盐性小麦的拒Na 部位不同 ,盐敏感品种的拒Na 部位主要在根茎结合部 ,而耐盐品种的拒Na 部位主要在根部     

质膜Na^＋／H^＋逆向转运蛋白与植物耐盐性

土壤盐碱化是造成农作物减产的主要原因之一。质膜Na^＋／H^＋逆向转运蛋白能够介导植物根部Na^＋的外排和体内Na^＋的长距离运输, 并能够调控细胞K＋的稳态平衡及细胞内pH值和Ca^2＋的转运, 因此其在植物耐盐性方面具有重要作用。该文概述了植物质膜Na^＋／H^＋逆向转运蛋白的分子结构、功能、表达调控及其与植物耐盐性关系等方面的研究进展, 并对今后有关该蛋白的主要研究方向作了分析和展望。     

Na+/H+逆向转运蛋白和植物耐盐性

Na^ /H^ 逆向转运蛋白对植物耐盐起着重要作用,它利用质膜H^ -ATPase或液泡膜H^ -ATPase及PPiase泵H^ 产生的驱动力把Na^ 排出细胞或在液泡中区隔化以消除Na^ 的毒害。主要讨论植物中Na^ /H^ 逆向转运蛋白研究在分子水平的最新进展。     

Possible Involvement of K+/Na+ in Assessing the Seed Vigor Index

More substances leaked from a higher-vigor seed sample than from a lower-vigor sample. This indicates that, in some cases, electric conductivity does not represent seed vigor level very well, especially for high-vigor seeds. Results from germination, germination index, leachate conductivity, and the ratio of K /Na from three-seed lots of Chinese cabbage (Brassica pekinensis (Louv.) Rupr) showed that K /Na correlated well with germination and germination index. The ability of K /Na to indicate well changes in vigor was further supported by investigation in soybean (Glycine max (L.) Merr.) seeds and another cultivar of Chinese cabbage seeds. Thus, seed leakage of K /Na can accurately indicate seed vigor, whereas the conductivity test failed to do so. Furthermore, K /Na showed up bigger quantitative differences in vigor level than did the conductivity test. This findings provide a more sensitive and accurate index for the assessment of seed vigor. The mechanisms of Na and K ion transport are also discussed.     

Photosynthesis Parameters in Two Cultivars of Mulberry Differing in Salt Tolerance

Three-month-old mulberry (Morus alba L.) cultivars (salt tolerant cv. S1 and salt sensitive cv. ATP) were subjected to different concentrations of NaCl for 12 d. Leaf area, dry mass accumulation, total chlorophyll (Chl) content, net CO₂ assimilation rate (P _N), stomatal conductance (g _s), and transpiration rate (E) declined, and intercellular CO₂ concentration (C _i) increased. The changes in these parameters were dependent on stress severity and duration, and differed between the two cultivars. The tolerant cultivar showed a lesser reduction in P _N and g _s coupled with a better C _i and water use efficiency (WUE) than the sensitive cultivar. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.     

Physiological Characteristics and Alternative Respiratory Pathway under Salt Stress in Two Wheat Cultivars Differing in Salt Tolerance

Changes in respiratory pathway, dry weight, contents of proline, ATP, Na⁺and K⁺were investigated under five salinity treatments in the leaves of plants of spring wheat (Triticum aestivumL.). Two cultivars differing in salt resistance, namely, 89122 (salt-tolerant) and Longchun13 (salt-sensitive), were used. The decrease in dry weight and K⁺content was observed with the increasing NaCl concentrations, but more in cv. 89122 plants than in Longchun13 plants. Contents of proline and Na⁺in both cvs increased greatly, but the former increased more in 89122 while the latter more in Longchun13 plants. In all salinity treatments tested, a salt-induced increase in the activity of the alternative pathway was found, although cytochrome pathway (CP) still remained the main electron transport pathway. ATP production changed in parallel with CP operation. Cv. 89122 plants could produce more ATP than cv. Longchun13 plants exposed to each salinity treatment and their ATP generation could even be stimulated in contrast to its rapidly decline in Longchun13 plants with increased salinity stress. The possible relationship between respiration metabolism and above mentioned physiological changes is discussed.     

Effects of salinity, external K+/Na+ ratio and soil moisture on growth and ion content of Sesbania rostrata

Growth of Sesbania rostrata was decreased gradually with increase in root medium salinity (mixed salts or NaCl alone). Soil moisture or anoxia did not affect plant growth significantly. Higher K⁺/Na⁺ ratios in plant tissues compared to those in the root medium were found under different salinities. This indicated a high K⁺-Na⁺ selectivity, a characteristic generally considered unique to halophytes. S. rostrata is moderately salt tolerant and may be utilized as forage crop and green manure on saline land. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

一氧化氮调节盐胁迫下小麦幼苗根部质膜H+-ATPase和焦磷酸酶活性提高耐盐性

采用外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)研究了NO对盐胁迫下小麦(Triticum aestivum L.)幼苗耐盐性的影响.结果表明,0.1 mmol/L SNP处理显著缓解了1 50 mmol/L NaCl胁迫对小麦幼苗生长的抑制效应,包括水分丧失以及叶绿素降解,从而提高了小麦幼苗的耐盐性.进一步结合1 mg/mL血红蛋白处理则显著逆转了SNP诱导的上述效应;利用亚硝酸钠和铁氰化钾作为对照也证实了NO对小麦幼苗耐盐性的专一性调节作用,并可能与NO对小麦幼苗根部质膜H -ATPase和焦磷酸酶活性诱导有关.此外,尽管NO显著提高了盐胁迫下小麦幼苗根部细胞质膜H -ATPase和焦磷酸酶的ATP水解活性,但是对跨膜H 转运则没有明显影响.应用外源CaSO4和EGTA处理也证实,Ca2 可能在NO诱导的质膜H -ATPase和焦磷酸酶活性的提高过程中起信号作用.另外,分析盐胁迫下小麦幼苗根部Na 和K 含量的变化也发现,NO对Na 含量没有明显影响,但是却显著提高了K 水平和K /Na 比,这可能也是NO提高小麦幼苗耐盐性的原因之一.     

盐胁迫对四种基因型冬小麦幼苗Na+、K+吸收和累积的影响

以4种不同基因型冬小麦品种为试验材料,研究了盐胁迫下小麦幼苗的生长及Na^＋、K^＋和Cl^-的吸收、累积规律。结果表明,盐胁迫下小麦吸水困难,幼苗生长受抑;幼苗含水量、生物量及干物质量明显下降;Na^＋、Cl^-含量和单株累积量显著增加。K^＋含量和单株累积量则明显降低。Na^＋／K^＋比值随介质中的盐浓度的增加而升高。盐胁迫下各基因型冬小麦幼苗Na^＋、K^＋和Cl^-的单株累积量及其在地上部分和根系中的含量变化较大,说明小麦根系对Na^＋、K^＋和Cl^-的吸收存在基因型差异。盐处理下,暖型小麦NR9405对K^＋的选择吸收能力强,对Na^＋的吸收和累积少,植株体内的K^＋浓度较高,Na^＋／K^＋比值小;幼苗的生物量较大,耐盐性强。冷型小麦RB6对K^＋的选择能力差,对Na^＋的吸收和累积量大,幼苗的Na^＋／K^＋比值大,生物量小,耐盐性较差。低盐浓度下,Na^＋可作为渗透调节物质维持植物体内渗透平衡。高盐浓度下,Na^＋的过度吸收和累积可能是盐害的主要原因。维持体内较低的Na^＋水平和Na^＋／K^＋比值是小麦耐盐性的一个重要特征。