盐胁迫下大麦和小麦叶片脂质过氧化伤害与超微结构变化的关系

研究了耐盐的大麦和不耐盐的小麦幼苗在 NaCl 胁迫下叶片脂质过氧化作用、膜系统伤害、叶肉细胞超微结构变化三者之间的关系。在盐胁迫初期,叶肉细胞能维持较高的 SOD 活性,脂质过氧化作用较弱,膜系统基本完整;随着胁迫强度加大,SOD 活性下降,脂质过氧化作用加强,膜透性增加,细胞内的电解质和紫外吸收物质大量外渗,细胞器破坏,甚至整个叶肉细胞结构崩溃。试验结果表明盐胁迫下超微结构的变化反映了细胞内膜系统的紊乱和伤害,而膜系统的伤害可能是脂质过氧化作用增强的结果。     

钙对玉米幼苗抗盐性的效应（简报）

用20mmol／LCaCl2浸种能显著提高玉米种子在盐胁迫下的萌发率,改善玉米幼苗的生长状况,减轻胚根在盐胁迫下的膜伤害,提高其活力和玉米幼笛在高盐胁迫下的存活率。钙处理也能提高玉米幼苗在盐胁迫下的脯氨酸积累,这可能是钙提高玉米幼苗抗盐性的生理基础之一。     

盐胁迫预处理对大麦根尖分生区细胞超微结构的影响

盐胁迫吸胀后的大麦种子转入正常条件下萌发,其发芽势严重降低,发芽率则和对照差异不大。电镜观察表明,萌发３天的大麦根尖分生区细胞膜系统已修复完善,内质网和高尔基体丰富,变形质体和变形线粒体大量出现,表明短时盐胁迫对种萌发的抑制作用是可逆的,而且一旦抑制作用被解除,植物细胞内的大生代谢活动会更加活跃,这一现象称为“抑制效应的补偿作用”。由于盐胁迫吸胀后代谢加强总伴随着变形质体和变形线粒体的大量出现。因     

褐煤精华液对无盐及盐胁迫下小麦萌发的影响

初步研究了褐煤精华液(brown coal distillate,BCD)溶液的组成成分及其对小麦种子萌发的影响。用不同浓度的BCD处理小麦种子烟农19和鲁原301,在无盐胁迫和125 mmol/L NaCl胁迫条件下培养小麦3 d后测定种子发芽率、胚芽鞘的相对伸长速率、质量、渗透调节能力、丙二醛含量及胚根质量。结果显示,BCD能促进小麦种子的发芽,增加胚芽鞘和胚根的质量,提高发芽种子在盐胁迫下的渗透调节能力,降低胚芽鞘中膜脂过氧化产物的增加量。由此推断,BCD可以缓解盐对小麦萌发阶段的伤害,促进小麦种子的萌发。     

小麦根系过氧化氢积累与耐盐性的关系

以抗盐性不同的2个小麦品系为材料,对其在盐胁迫下根细胞膜的膜渗透率,MDA含量,H2O2积累以及POD,SOD相对活性进行了分析和对比。结果表明：盐胁迫下抗性低的小麦品系93029#POD活性下降,导致活性氧积累而引起膜脂的过氧化作用;而抗盐性强的906#,在盐胁迫下。POD活性显著升高,没有明显的活性氧积累和膜脂过氧化现象,植物的抗盐性与其活性氧代谢和H2O2水平有关,抗必品系具有较高的清除活性氧的能力,使得H2O2浓度处于较低的水平,不对细胞造成伤害,外施Ca^2 和Vc可部分缓解盐害。     

盐胁迫对芦苇细胞超微结构的影响

于2009年3月从辽宁盘锦双台河口湿地挖取芦苇根茎并人工桶栽,待缓苗成功后进行不同浓度的盐胁迫处理,用透射电镜观察芦苇细胞超微结构对不同盐度胁迫的响应,以明确芦苇细胞的耐盐性。结果表明:芦苇细胞可承受4.0%以下浓度的盐胁迫。当盐度介于0%～4.0%时,芦苇细胞膜系统开始遭到破坏,使芦苇细胞受损的膜结构发生局部内陷或萎缩变形,细胞器表面变得凹凸不平,或将功能丧失的细胞器清理出细胞外,出现破裂和解体,以响应结构损伤的膜系统的修复,使细胞功能得到修复;当盐度为4.0%时,芦苇细胞叶绿体、线粒体、细胞核等具有膜结构细胞器及细胞壁遭到破坏,造成芦苇细胞膜系统的不可逆损伤,使细胞正常的物质代谢与能量转换和信息传递无法完成,导致芦苇细胞新陈代谢过程的中断,芦苇细胞生命活动趋于停止;在8.0%浓度盐胁迫下,芦苇细胞膜系统结构完全消失解体,导致芦苇细胞直接死亡。     

外源GSH对盐胁迫下水稻叶绿体活性氧清除系统的影响

研究了外源GSH对盐胁迫下耐盐性不同的水稻品种Pokkali(耐盐)和Peta(盐敏感)叶绿体中抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的影响.结果表明:盐胁迫下,外源GSH可以提高水稻叶绿体中活性氧清除系统中SOD、APX、GR的活性以及AsA、GSH的含量,降低叶绿体中H2O2和MDA的含量,从而降低了叶绿体膜脂过氧化的水平,缓解盐胁迫对叶绿体膜的伤害.外源GSH对盐胁迫下盐敏感品种Peta叶绿体中上述指标增加或减少的幅度大于耐盐品种Pokkali.     

IAA对盐胁迫下大豆幼苗膜伤害及抗盐力的影响

采用溶液培养法研究了ＩＡＡ（吲哚乙酸）对盐胁迫下豆幼苗膜伤害及抗盐力的影响。结果表明：一定浓度的ＩＡＡ处理可促进盐胁迫下大豆幼苗的生长,使其干物质产量增加,叶面积增大,提高叶片光合速率,增强了保护酶系统活性,降低膜脂过氧化产物ＭＤＡ含量及膜相对透性（相对导一）,增强了幼苗对盐渍环境的抵抗能力,缓解了盐害。     

水杨酸和阿斯匹林对小麦盐害的缓解作用

盐胁迫条件下水杨酸和阿斯匹林能提高小麦种子发芽率、发芽指数和活力指数,降低幼苗叶片质膜透性和盐胁迫对细胞膜的伤害,提高幼苗体内超氧化物歧化酶、过氧化物酶等细胞保护酶的活性,减少膜脂过氧化作用产物丙二醛的积累,降低根系Ｎａ＾＋和提高根系Ｋ＾＋的向上运输选择性。所有这些变化都有利于缓解盐胁迫对小麦的伤害,提高其对盐胁迫的适应性。     

沙枣和柠条种子萌发期耐盐性研究

采用室内控制实验的方法,系统研究了沙枣和柠条种子萌发、生长、活力以及生理过程;对萌发、生长及活力指标与盐胁迫进行相关与回归分析,发现了实验室条件下沙枣和柠条种子萌发期的耐盐临界值;对生理指标与盐胁迫,生理指标与相应的萌发及生长指标进行相关性分析,在生理水平对沙枣和柠条种子萌发期对盐胁迫的响应进行了解释。主要结果包括：(1)胚根相对干重含水量与盐胁迫无相关性,初始萌发时间、休眠率以及死亡率与盐胁迫呈显著正相关,其它指标均与盐胁迫呈显著负相关;(2)胚根相对干重含水量与萌发种子初期生长无相关性,休眠率、死亡率与萌发率呈显著负相关,其它指标均与初期生长呈显著正相关;(3)受盐胁迫的抑制程度：萌发速度>萌发启动>萌发率;胚根生长>胚轴生长>萌发率;(4)种子萌发期,沙枣耐盐性强于柠条,两者耐盐临界值均高于0.1 mol·L^-1。     

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.     

水杨酸和阿斯匹林对小麦盐害的缓解作用

盐胁迫条件下水杨酸和阿斯匹林能提高小麦种子发芽率、发芽指数和活力指数,降低幼苗叶片质膜透性和盐胁迫对细胞膜的伤害,提高幼苗体内超氧化物歧化酶、过氧化物酶等细胞保护酶的活性,减少膜脂过氧化作用产物丙二醛的积累,降低根系Ｎａ＋和提高根系Ｋ＋ 的向上运输选择性。所有这些变化都有利于缓解盐胁迫对小麦的伤害,提高其对盐胁迫的适应性。     

盐胁迫下植物细胞离子稳态重建机制

土壤盐渍化是困扰世界粮食产量的一大难题。在盐胁迫环境中,植物获得耐盐能力的一个重要策略是建立新的离子稳态(ionic homeostasis)。盐胁迫下植物细胞离子稳态依赖于膜转运蛋白(泵、载体和离子通道)。利用蛋白质的生化功能分析和突变体功能互补等方法,目前已克隆和鉴定了许多参与离子稳态重建的膜转运蛋白。综述了盐胁迫下植物细胞离子稳态重建的最新研究进展。     

NaCl胁迫对盐芥质膜和液泡膜ATPase活性的影响

以盐生植物盐芥和中生植物拟南芥幼苗为材料,研究了盐胁迫对它们叶片和根质膜、液泡膜H+-ATPase、Ca2+-ATPases和K+-ATPase活性以及H+-ATPase、Na+/H+ 逆向转运蛋白表达的影响.结果显示:在NaCl胁迫下,盐芥叶片和根质膜的H+-ATPase活性分别比对照显著升高41%～212%和35%～53%,液泡膜的H+-ATPase分别显著升高281%～373%和4%～38%,而拟南芥却比相应对照都显著降低;相同盐浓度胁迫下,盐芥叶片的H+-ATPase活性比根部高4～8倍,盐芥根也远高于拟南芥.在NaCl胁迫下,盐芥叶片和根的液泡膜H+-ATPase蛋白质β亚基含量变化与其酶活性变化趋势一致,质膜Na+/H+ 逆向转运蛋白的表达量与Na+含量变化趋势一致.盐胁迫下盐芥根中Ca2+-ATPases和K+-ATPase活性的增加与根中Ca2+和K+含量呈显著正相关.研究发现,在盐胁迫条件下,盐芥能有效增强H+-ATPase蛋白和Na+/H+逆向转运蛋白表达,显著提高其根系与叶片质膜和液泡膜的H+-ATPase、Ca2+-ATPase和K+-ATPase活性,维持细胞质中较高的Ca2+和K+水平,从而缓解盐胁迫的伤害,增强耐盐性.     

盐穗木HcDmc1基因的克隆和表达分析

根据盐穗木盐胁迫下响应的转录组测序结果,克隆获得盐穗木DNA损伤修复基因的cDNA序列,其开放阅读框1 035bp,编码344个氨基酸,命名为HcDmc1。保守结构域分析显示,该基因编码的蛋白具有RecA蛋白家族典型的保守结构域;统进化树分析显示HcDmc1为独立的分支;亚细胞定位于细胞质,为无信号肽、不跨膜的稳定亲水性蛋白。实时荧光定量PCR分析表明,盐穗木在100mmol/L NaCl胁迫7d后,同化枝中HcDmc1基因表达迅速上调并达到最大值,约为对照组的6.58倍;在700mmol/L NaCl胁迫14d后根中HcDmc1基因表达最高,约为对照的1.79倍。研究表明,HcDmc1基因表达受盐胁迫诱导。     

褪黑素对盐胁迫下普通菜豆芽期核酸修复的调控机制

普通菜豆(Phaseolus vulgaris)是重要的食用豆作物,然而其极易受盐胁迫危害,导致产量下降。褪黑素能提高植物耐盐能力。为探明外源褪黑素调控普通菜豆耐盐能力的机制,以普通菜豆品种奶花芸豆(GZ-YD014)为实验材料,设置水(W,对照)、盐胁迫(S)和盐胁迫+100μmol·L^–1褪黑素(M+S) 3个处理。结果发现,盐胁迫抑制了普通菜豆胚根的生长,使其长度、表面积、体积以及直径显著降低,外源褪黑素可缓解盐胁迫对普通菜豆胚根生长的抑制。外施褪黑素显著降低盐胁迫下活性氧积累和丙二醛(MDA)含量,提高保护酶(过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶以及抗坏血酸过氧化物酶)活性,增加渗透调节物质(可溶性糖和可溶性蛋白)以及生长素(IAA)、赤霉素(GA)和玉米素(ZT)的含量,降低脱落酸(ABA)含量。通过转录组分析挖掘出217个差异表达基因(DEGs),DEGs在GO富集中显著(P-value<0.05)富集到核酸相关条目上,在KEGG富集中显著(P-value<0.05)富集到核酸损伤修复(包括碱基切除修复、错配修复以及核苷酸切除修复)通路。...     

盐胁迫下无花果细胞质膜和液泡膜H+-ATPase活性对脯氨酸积累的影响

盐胁迫降低无花果振荡培养细胞培养液pH ,添加质膜H ATPase活性抑制剂Na3VO4 则抑制盐诱导的培养液pH下降 ,表明盐诱导培养液pH下降主要是细胞质膜H ATPase活性增加的结果。NaCl处理提高活体细胞质膜H ATPase活性 ,而降低膜微囊H ATPase活性。培养液中添加Na3VO4 5 0 μmol/L完全抑制盐胁迫下无花果细胞游离脯氨酸积累 ,但添加更高浓度Na3VO4 ,则提高细胞液泡膜H ATPase活性 ,同时Na3VO4 抑制脯氨酸积累的效应下降 ,暗示盐胁迫下无花果细胞质膜和液泡膜H ATPase共同参与细胞质pH调节 ,影响游离脯氨酸积累。     

外源硝酸钙对盐胁迫下黄瓜幼苗叶片抗氧化系统及膜质子泵活性的影响

采用营养液水培法,以较耐盐黄瓜品种"新泰密刺"为试验材料,研究了叶面喷施硝酸钙对盐胁迫(NaCl65mmol·L-1)下黄瓜幼苗活性氧、谷胱甘肽-抗坏血酸循环(GluAsA)中抗氧化酶和抗氧化物质及膜质子泵活性的影响。结果表明:叶面喷施硝酸钙能够显著降低盐胁迫下黄瓜幼苗叶片超氧阴离子(O.2-)产生速率和丙二醛(MDA)含量;显著提高盐胁迫下黄瓜幼苗叶片抗坏血酸过氧化物酶(APX)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)等酶活性、抗氧化物质抗坏血酸(AsA)含量、AsA/DHA和GSH/GSSG比值及质膜和液泡膜H+-ATPase和H+-PPase活性。表明外源硝酸钙通过提高Glu-AsA抗氧化系统和膜质子泵活性,降低活性氧对叶片的伤害,增强了植株抗氧化能力和对离子的区域化,进而提高植株盐胁迫耐性。     

外源亚精胺对盐胁迫下黄瓜幼苗体内抗氧化酶活性的影响

以不同耐盐性黄瓜品种“长春密刺”和“津春2号”为材料,采用营养液栽培,研究了外源亚精胺(Spd)对NaCl胁迫下黄瓜幼苗叶片与根系中超氧阴离子(O2-.)产生速率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明,外源Spd对未经盐胁迫处理(对照)黄瓜幼苗体内O2-.产生速率、SOD、CAT和POD活性均无显著性影响;盐胁迫处理提高了O2-.产生速率,SOD、POD和CAT活性都有不同程度的升高;外源Spd处理进一步提高了盐胁迫下SOD、POD和CAT活性,减缓了O2-.产生速率。与耐盐型“长春密刺”品种相比,盐胁迫对盐敏感型“津春2号”影响较大,外源Spd对盐敏感型黄瓜品种盐胁迫伤害的缓解作用较大。表明盐胁迫下外源Spd可缓解盐胁迫对膜的伤害,从而提高黄瓜幼苗的耐盐性。     

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