二色补血草叶片泌盐结构的扫描电镜观察

对二色补血草盐泉结构进行比较研究,发现二色补血草叶下表皮具有花型盐腺,这些盐腺是由基细胞和帽细胞构成,植物体靠盐腺的泌盐孔和基细胞破碎释盐,表明二色补血草具有演化较高级的双重泌盐结构,是二色补血草能在盐碱地生长而不受盐害的主要原因。     

不同阴离子对二色补血草盐腺Na＋分泌速率的影响

本文以二色补血草（Limonium bicolor）为实验材料,用Hoagland营养液和200mmol·L—NaCl、NaBr、NaNO3溶液分别处理12h,测定二色补血草盐腺的Na＋分泌速率、叶片Na＋含量和MDA（丙二醛）含量以及质膜透性,并利用非损伤微测技术探索可能与盐腺相关的转运蛋白,以探讨不同阴离子对二色补血草盐腺分泌Na＋的作用及其可能原因。结果表明：在NaCl处理12h时二色补血草叶片Na＋分泌速率达到最大,然后逐渐下降;不同钠盐处理下叶片Na＋分泌速率为NaCl〉NaBr=NaNO3〉Hoagland,而叶片Na＋含量NaBr〉NaCl〉NaNO3〉Hoagland;不同盐处理下叶片质膜透性和MDA含量无显著性差异;利用Na—K—C1共转运体专一性抑制剂bumetanide处理发现Na＋分泌速率显著降低。这些结果表明Na—K—Cl共转运体可能参与盐腺分泌Na＋。     

四种野生盐生植物解剖结构与抗旱耐盐性

为了解盐生植物的解剖结构与抗盐性和抗旱性的关系,以二色补血草、草木樨,艾蒿、猪毛菜为材料,通过徒手切片和显微观察了植物的叶、茎、腺毛、分泌腔、气孔、表皮毛分布和结构。结果显示:猪毛菜的气孔密度低、气孔器小,表皮毛密集,叶面积小,抗旱能力最强;艾蒿的表皮毛长、浓密,气孔密度较低、气孔较小,抗旱性较强;二色补血草表皮毛短、密集,但气孔密度较高、气孔器较大,抗旱性较差;草木樨表皮毛短、稀疏,气孔密度较高、气孔也较大,抗旱性最差;二色补血草有发达的内分泌和外分泌组织,根系吸收的大量盐份积累在分泌腔中,并通过盐腺排出叶片,是排盐植物,耐盐性强;猪毛菜具有发达的内分泌组织,有大量分泌腔,且有粘液细胞和大量薄壁细胞,是耐盐植物,耐盐性强;草木樨具有较多的盐腺,是泌盐植物,耐盐性较强;艾蒿无盐腺等分泌组织。猪毛菜可以作为盐碱地"生物脱盐器"。     

二色补血草的耐盐性研究

通过NaCl胁迫发芽试验、盆栽浇灌NaCl盐水试验、不同含盐量土壤的种植试验,研究二色补血草（Limoniumbicolor）3个时期的耐盐能力。结果表明：高浓度NaCl对二色补血草种子的萌发有明显的抑制作用,种子的发芽率与盐浓度之间呈显著的负相关,种子萌发时盐胁迫的适宜值、临界值、极限值分别是0.49%、1.30%、2.11%;盆栽试验结果表明,二色补血草在2.0%以下的NaCl盐水胁迫下没有表现明显的盐害症状,只表现高浓度NaCl胁迫下,生长量低于低浓度处理的,当处理浓度达到2.4%时,多数植株濒临死亡;不同含盐量土壤的种植试验结果表明,在自然条件下,二色补血草成株耐盐临界值为1.7%～1.8%。试验结果说明二色补血草具有较强的耐盐能力,适合在滩涂盐碱地推广种植。     

转二色补血草LbDREB基因烟草耐盐胁迫能力分析

用盐胁迫处理转二色补血草DREB基因（LbDREB）的T_2代烟草和野生型烟草,测定各转基因及野生型烟草的多项与植物抗逆相关的生理指标以及抗逆相关基因的表达水平,结果显示过表达二色补血草LbDREB基因能提高盐胁迫下SOD活性和K~＋/Na~＋,减少MDA含量,并且还能调节抗逆相关的过氧化物酶基因（PODs）和脂质转移蛋白基因（LTD）的表达。表明LbDREB基因能增强植物的抗逆能力。     

二色补血草地上部分的化学成分

二色补血草﹝Limonium bicolor ( Bunge) Kuntze﹞为补血草属( Limonium Mill.)越年生草本植物,耐盐碱和抗逆性强,全草均可入药,具有补血止血、调经益气、抗菌消炎和温中健脾的作用[1],含有黄酮、多糖、挥发油和甾体等成分[2-7],其中,黄酮类成分具有较强的抗氧化能力,多糖对Hela细胞有明显抑制作用[8-11]。前人对二色补血草化学成分和药理活性已有一定研究,但对其地上部分的化学成分尚缺乏系统分析。为此,作者对二色补血草地上部分乙醇提取物进行了分离和鉴定,为该种的进一步开发利用和药理药效研究提供基础实验数据。     

四种补血草属植物叶片泌盐结构的扫描电镜观察

利用扫描电镜技术,对4种补血草属植物大叶补血草（Limonium gmelinii (Willd.) Kuntze）、耳叶补血草（Limoniu otolepis (Schrenk) Kuntze）、繁枝补血草（Limonium myrianthum (Schrenk) Kuntze）和簇枝补血草（Limonium auream）的叶表面进行了研究,以探讨植物微形态结构与生态环境的关系。结果表明,这4种植物的上下表皮都分布有盐腺,且上表皮的盐腺密度大于下表皮,盐腺的基本结构相同,多由20个细胞构成,其中4个分泌细胞顶端的角质层中央有一小孔,植物体靠盐腺的泌盐孔泌盐。但4种植物在盐腺的密度、盐腺的大小、盐腺与周围表皮细胞的位置等方面存在差异。植物在对盐碱生境的长期适应过程中,促使其强烈地分化出泌盐结构,因而,具有明显的生态适应性。     

二色补血草液泡膜H^＋-ATP酶C亚基（LbVHA-C）基因克隆和表达分析

从二色补血草cDNA文库中分离出一个V-H^＋-ATP酶C亚基（LbVHA-C）基因全长cDNA序列。该基因全长为729bp。其中,开放读码框（ORF）为498bp,编码165个氨基酸,预测编码蛋白的分子量为16.6kDa,理论等电点为8.62。用实时定量RT-PCR方法进一步研究二色补血草在NaCl、NaHCO3和NaCO3胁迫下的不同时间内该基因表达模式的结果表明,NaCl强烈诱导二色补血草叶组织中LbVHA-C基因的表达,但其根部的表达变化不明显。NaHCO3胁迫下LbVHA-C基因在根部组织的表达受抑制。Na2CO3胁迫24h时的LbVHA-C基因在根和叶部组织中的表达都强烈受抑制,随后在根和叶组织的表达量逐步升高。     

山东滨海盐生植物叶结构的比较研究

通过对１１科１４属１４种滨海盐生植物的叶焉结构的比较研究表明：（１）生长在同一盐生环境中的１４种植物,其中片具有许多结构的共同适应特征,如表皮细胞大小不等,外切向壁外突;栅栏组织发达;存在结晶细胞,单宁细胞和贮水细胞;机械绷带和维管组织都不发达等。     

二色补血草LbGRP基因的克隆及抗逆能力分析

富含甘氨酸RNA结合蛋白(Glycine-rich RNA-binding proteins, GRP)是植物中重要的转录后调控蛋白, 在植物的生长发育及对胁迫的抗性调控等过程中起重要作用。文章从二色补血草(Limonium bicolor (Bunge) O.) cDNA文库中克隆出了富含甘氨酸RNA结合蛋白基因(LbGRP)的全长cDNA序列(GenBank登录号: GQ398238)。为了研究LbGRP的抗逆功能, 将其构建到酵母表达载体pYES2中, 转化到酿酒酵母INVSc1菌株中, 获得重组酵母INVSc1(pYES2-LbGRP), 同时将转空pYES2质粒的酵母INVSc1(pYES2)作为对照。对重组酵母INVSc1 (pYES2-LbGRP)和对照INVSc1(pYES2)进行NaCl、KCl、NaHCO₃、Na₂CO₃、干旱和冷冻胁迫, 比较它们在不同胁迫下的存活率。结果表明, INVSc1(pYES2-LbGRP)在各种胁迫下的存活率明显高于对照INVSc1(pYES2), 证明LbGRP基因具有抗NaCl、KCl、NaHCO₃、Na₂CO₃、干旱和冷冻等胁迫的能力, 推测该基因参与了二色补血草的抗逆调控过程。     

二色补血草的人工栽培和迁地保护

二色补血草（Limonium bicolor）是蓝雪科（plumbaginaceae）补血草属的越年生草本植物,散生在典型草原之中,是我国北方地区重要的一种牧草资源,开花前可作为家畜的饲料,花时美丽的花丛具有重要的观尝价值。由于草原环境的恶化和受人类活动的影响,特别是花枝被不断采摘,致使二色补血草的分布面积和数量日益减少,部分地区已灭迹。为此,近几年我们通过栽培驯化的途径,对二色补血草进行迁地保护,初步获得成功。温度是二色补血草种子发芽和出苗的主要限制生态因子。     

一个新的二色补血草金属硫蛋白基因LbMT2的克隆及其表达分析

从二色补血草cDNA文库中分离出一个新的金属硫蛋白基因LbMT2全长cDNA序列。该基因全长518 bp, 其中5′非翻译区(UTR)64 bp, 3′非翻译区205 bp, 开放阅读框(ORF)249 bp, 编码由82个氨基酸组成的蛋白质, 编码蛋白的分子量为8.1 kDa, 理论等电点(pI)为4.72。利用实时定量PCR方法研究了二色补血草在CuSO4、CdCl2、NaCl、低温和PEG胁迫下不同时间该基因的表达模式。结果表明, CuSO4、CdCl2、NaCl和低温处理均能诱导LbMT2基因在二色补血草的根和叶中的表达, 而PEG处理则抑制了LbMT2在根和叶中的表达。构建LbMT2基因的原核表达载体pGEX-LbMT2, 通过IPTG诱导在大肠杆菌(Escherichia coli) BL21中融合表达, SDS-PAGE 电泳获得35 kDa 的蛋白条带, 大小与预期相符。     

黄花补血草叶片盐腺的发育解剖学研究

利用扫描电镜和石蜡切片法对黄花补血草叶片进行解剖学研究,观察叶片营养器官中盐腺的分布、密度、结构及发育过程。结果表明:黄花补血草叶片上、下表皮有大量的盐腺分布,且下表皮的盐腺密度比上表皮的多,盐腺周围有7～9个表皮细胞呈辐射状排列;盐腺的成熟结构由12个细胞构成,中央有4个分泌细胞,每个分泌细胞都有一个明显的分泌孔,是盐分泌出的通道;分泌细胞外侧伴有4个弧形的毗邻细胞围成一圈;盐腺内部靠近叶肉细胞处有4个收集细胞。研究认为,黄花补血草盐腺由一个表皮原始细胞发育而成,分别经历单细胞时期、2细胞时期、4细胞时期、8细胞时期和12细胞时期的不同发育阶段。     

二色补血草OEE2基因的克隆和表达

从二色补血草中分离出一条含有完整开放读码框（ORF）序列的OEE2基因。该基因全长994bp,其中5’非翻译区27bp,3’非翻译区160bp,ORF全长807bp,共编码264个氨基酸,编码蛋白的分子量为28．2kDa,理论上的等电点为7．66。BlastP分析表叽二色补血草OEE2与马铃薯OEE2序列同源性最高,与喇叭水仙OEE2序列同源性最低,从9个物种的氨基酸多序列比对中可以看出,OEE2的氨基酸序列保守性较高。实时定量RT．PCR方法检测该基因对低温、NaCl和聚乙二醇（PEG）胁迫的基因表达模式的结果表明,PEG和低温能诱导OEE2基因在二色补血草叶中表达,这两种处理的OEE2基因表达量于胁迫48h后都达到高峰,而在NaCl胁迫下OEE2在二色补血草根和叶中表达都受抑制。     

江苏沿海滩涂中华补血草的保护性研究

中华补血草是一种经济价值、生态价值较高的盐生植物,花朵细小艳丽,全草含各种黄酮体和杨梅树皮甙等有效成份,不仅可供观赏,还可药用.中华补血草可改善盐碱土的土壤结构,使盐土脱盐,被誉为盐碱地改造的"先锋植物".由于沿海滩涂开发速度加快,中华补血草的适生环境受到极大的威胁,导致种群数量越来越少.因此,加强对中华补血草的研究与迁地保护,势在必行.     

中华补血草盐腺发育的解剖学研究

采用叶表皮印痕、扫描电镜以及石蜡切片法对中华补血草的叶片进行解剖研究,观察其成熟盐腺的结构、盐腺的发育与盐腺的密度。结果表明:(1)上表皮的盐腺密度比下表皮的略小。(2)成熟的盐腺由20个细胞构成,中央有4个分泌细胞,每一个分泌细胞外侧又伴有一个长方形的毗邻细胞;向外由2层杯状细胞包围,每一层分别有4个杯状细胞,使盐腺呈近似圆形;盐腺内部靠近叶肉细胞处有4个收集细胞;中央4个分泌细胞顶端的角质层各有一小孔,是盐分泌出的通道。(3)中华补血草盐腺是由一个单独的表皮细胞发育而成,分别经历单细胞时期、2细胞时期、4细胞时期、8细胞时期、16细胞时期和20细胞时期的不同发育阶段。     

补血草愈伤组织中渗透调节物对NaCl胁迫的响应

用不同浓度的NaCl处理盐生植物黄花补血草和大叶补血草愈伤组织,研究其中H2O2、MDA及渗透性调节物质等生理指标含量的变化,从细胞水平分析比较2种补血草愈伤组织对盐环境的适应机制.结果表明:随NaCl胁迫浓度的升高,2种补血草愈伤组织的H2O2和MDA含量逐渐显著增加;愈伤组织中脯氨酸含量增加幅度在75和150mmol/LNaCl下明显表现为黄花补血草大于大叶补血草,而其中的可溶性糖含量增加程度于相同NaCl浓度下明显呈现出黄花补血草小于大叶补血草的趋势;可溶性蛋白含量在黄花补血草中随NaCl浓度升高而逐渐增加,但在大叶补血草中却表现为低浓度(75mmol/L)比对照升高,而高浓度(150和300mmol/L)比对照明显减少的趋势.研究发现,2种补血草愈伤组织中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白这些有机渗透性调节物质对盐胁迫的反应特性存在差异,并与其耐盐性有关.     

Choline-O-Sulfate Biosynthesis in Plants (Identification and Partial Characterization of a Salinity-Inducible Choline Sulfotransferase from Species of Limonium (Plumbaginaceae)

Choline-O-sulfate is a compatible osmolyte accumulated under saline conditions by members of the halophytic genus Limonium and other Plumbaginaceae. A choline sulfotransferase (EC 2.8.2.6) responsible for the formation of choline-O-sulfate was characterized in Limonium species. A simple radiometric assay was developed in which [14C]choline was used as substrate, and the h [14C]choline-O-sulfate product was isolated by ion-exchange chromatography. The choline sulfotransferase activity was soluble, required 3[prime]-phosphoadenosine-5[prime]-phosphosulfate as the sulfate donor, and showed a pH optimum at 9.0. Apparent Km values were 25 [mu]M for choline and 5.5 [mu]M for 3[prime]-phosphoadenosine-5[prime]-phosphosulfate. Choline sulfotransferase activity was detected in various Limonium species but was very low or absent from species that do not accumulate choline-O-sulfate. In roots and leaves of Limonium perezii, the activity was increased at least 4-fold by salinization with 40% (v/v) artificial sea water. Choline sulfotransferase activity was also induced in cell cultures of L. perezii following salt shock with 20% (v/v) artificial sea water or osmotic shock with 19% (w/v) polyethylene glycol 6000. Labeling experiments with [14C]choline confirmed that the enzyme induced in cell cultures was active in vivo.     

AN ECOPHYSIOLOGICAL STUDY OF THE SALT SECRETION OF FOUR HALOPHYTES

Plants of Spartina anglica, Limonium vulgare, Armeria maritima and Glaux maritima were collected in the field and grown on different concentrations of NaCl, KCl and CaCl₂. Salt secretion, ion content, water content and transpiration rates were determined. The highest sodium secretion was found in Spartina anglica , a species from the most saline habitat; and a somewhat lower secretion rate in Limonium vulgare. The lowest rates were found in Glaux maritima and Armeria maritima. The sodium secretion efficiency, i.e. the ability to maintain an unchanged internal sodium content, was highest in Spartina anglica. Spartina anglica is the most successful in the removal of excessively absorbed salt, since it secretes 60% of the absorbed sodium. The values for Limonium vulgare, Glaux maritima and Armeria maritima were 33, 20 and 4% respectively. The species studied differ in the preferential sequence of ion secretion as well as in secretion rate and efficiency. This preferential sequence of ion secretion seems to be similar in members of the same taxonomic group (Plumbaginaceae). The comparability of the secretion parameters is discussed with regard to morphological differences between the species.     

Morphometric Analysis of Limonium Salt Glands in Relation to Ion Efflux

Faraday, C. D. and Thomson, W. W. 1986. Morphometric analysisof Limonium salt glands in relation to ion efflux.—J exp.Bot. 37: 471–481. Surface areas and volumes of compartments within rapidly secretingand slowly secreting Limonium perezii salt glands were determinedto be similar. Molecular and volume efiluxes of secreted saltsolutions were calculated by the application of secretion ratesto plasmalemma surface areas. If ion efflux from the glandswas a transmembrane phenomenon, fluxes of 1?04?l0^–5 equivalentsm^–2 s^–1 would have been necessary to match secretionrates. These fluxes were a thousand times higher than fluxesestimated for most plant cells. Correlated with these high membranefluxes was the fact that mitochondria occupied 10% of the protoplastvolume. Thirty-two percent of the plasmalemma available forefflux was associated with wall protuberances. Wall protuberancesamplified the plasmalemma surface area by a factor of 1?6. Key words: Salt glands, ultrastructure, ion fluxes