植物对硼的吸收、转运及其遗传调控(综述)

硼是植物生长发育必需的一种微量营养元素,缺硼和硼毒害是国内外农业生产中普遍存在的问题,不仅影响产量,而且还会降低品质。近年来,植物的硼吸收和转运机制研究取得较大进展,从而为基因工程改良植物的缺硼和硼毒害奠定了重要基础。本文就植物对硼的吸收和转运机制以及植物对缺硼和硼毒害耐性的遗传调控研究概况进行综述。     

硼营养与植物细胞壁关系的研究进展

植物必需的７种微量元素中,植物缺硼最为普遍,因而引起人们的广泛关注。半个多世纪以来,学者们对硼的生理功能和硼肥应用进行了广泛的研究,为农业生产作出了重大贡献。但由于硼元素的特殊性,至今对硼在植物体内的存在形式和基本生理功能仍不十分清楚。不同植物的缺硼症状尽管各不相同,但一个显著的共同特征就是根尖和茎尖的伸长首先受到抑制。顶端生长依赖于细胞分裂和细胞伸长,由此可见,硼必然首先影响分生组织的细胞分裂和细胞伸长。硼对细胞分裂的影响已进行了大量的研究。Ｗｈｉｔｔｉｎｇｔｏｎ〔１〕曾报道缺硼减少大豆有丝分…     

植物对硼元素的吸收转运机制

硼是植物生长发育所必需的微量元素,但是在世界范围内,土壤中硼含量过高或者过低都会对植物生长产生影响,是农业生产上的主要问题.近来人们对硼的吸收转运机制的研究取得了突破性进展,鉴定了一些硼的转运通道和转运蛋白,例如：NIP5;1、NIP6;1、BOR1和BOR4,并对它们的转运机制有了一些了解.植物在硼缺少的情况下首先通过转运通道NIP5;1把硼吸收到共质体,然后通过转运蛋白BOR1运入中柱;在高硼毒害时,通过转运蛋白BOR4把过多的硼转出植物体,同时在植物中增加糖醇的含量,过表达BOR1或BOR4都能改变植物对硼含量变化的耐受性.因此,对植物中硼吸收转运机制的研究将有利于人们通过生物学手段提高作物对土壤中硼过高或过低的抗性.     

植物中硼素的转运问题

研究者们关于在植物中硼素转运的可能性的问题,没有统一的意见。沙比宁把一切矿质营养元素区分为二类。其中一类他列有氮,磷,和钾,他们参与植物中的物质循环而受到第二次的利用。其馀的如钙和硼是属于不受再利用的物质类的。雪斯泰可夫同样指出植物中硼素转移的不存在而认为植物幼嫩部分(叶,生长点)的受害是与植物不能动用老器官中的硼而整个时间内他的硼仅能自营养液中取用相连系的。琼斯登和费雪也支持同一观点,指出了经常以硼供应番茄的必要性后,他们得出了结论就     

硼在植物体内生理功能研究进展(综述)

本文论述近年来硼在植物体内的主要生理功能及硼胁迫对植物影响的研究进展,认为硼与植物体内多种代谢活动密切相关,对维持细胞结构稳定性具有重要作用,但硼只是间接参与这些代谢活动,春作用机理仍有待进一步探究,并对今后的研究重点提出见解。     

黄瓜根尖分生组织细胞核仁超微结构类型及缺硼时的变化

硼是植物必需的一种微量元素,缺乏时植物根的生长被抑制。黄瓜根尖分生组织细胞核中核仁有四种类型。不缺硼的核仁中,丝状成分、粒状成分、丝状中心及核仁液泡能够明显地看到。缺硼的核仁中,丝状成分萎缩,变得粗短。看不见丝状中心、核仁液泡等。环形核仁中的中央大液泡变小。     

植物硼营养研究的重要进展与展望

硼是高等植物必需的矿质营养元素, 但是人们对硼行使生理功能及其分子机理的认识远落后于其它必需营养元素。近几年国际上植物硼营养的研究取得了一些重要的突破。首先是进一步明确了B-RG-II复合物的形成及其影响细胞壁结构和功能的分子机制, 并且发现B-RG-II的形成及其含量与陆生植物的进化密切相关。其次是在拟南芥中克隆了第一个植物硼转运子基因 BOR1, 并揭示了它的作用机理; 通过转基因实验证明了植物硼的高效吸收与水通道基因NIP5;1密切相关。进而通过大量的种质筛选, 从油菜、小麦、大麦及棉花等农作物中获得一批硼高效吸收利用的优异种质材料, 并开展了硼高效QTL定位和克隆。本文详细综述了以上几个方面的研究进展, 并对进一步的研究做了展望。     

植物硼营养研究的重要进展与展望

硼是高等植物必需的矿质营养元素,但是人们对硼行使生理功能及其分子机理的认识远落后于其它必需营养元素。近几年国际上植物硼营养的研究取得了一些重要的突破。首先是进一步明确了B-RG-II复合物的形成及其影响细胞壁结构和功能的分子机制,并且发现B-RG-II的形成及其含量与陆生植物的进化密切相关。其次是在拟南芥中克隆了第一个植物硼转运子基因BOR1,并揭示了它的作用机理;通过转基因实验证明了植物硼的高效吸收与水通道基因NIP5;1密切相关。进而通过大量的种质筛选,从油菜、小麦、大麦及棉花等农作物中获得一批硼高效吸收利用的优异种质材料,并开展了硼高效QTL定位和克隆。本文详细综述了以上几个方面的研究进展,并对进一步的研究做了展望。     

植物硼钙效应及其在细胞壁中互作机制的研究

植物营养元素之间存在着相互作用,其作用机理一直是相关学者研究的重点。硼是植物必需的营养元素,近年来,有关硼与其它元素之间的相关性研究已取得了一系列成果。本文综述了国内外关于植物在不同硼、钙条件下的形态发育、代谢组学、细胞壁果胶网络中的交联机制等方面的研究进展,并对如何充分利用代谢组学手段探究硼钙之间相互作用的机制以及硼钙互作对植物生长发育的调控作用,尤其是两者在细胞壁的互作机制方面的研究进行了展望。     

蔬菜栽培中的微量元素

人们很长时期认为植物的正常发育,除了需要碳、氢、氧和氮之外,还需要磷、钾、钙、镁、硫和铁。现在已经确定土壤里含有的以十万分之几来定量的所谓微量元素,在植物生活中起着很重要的作用。这些微量元素包括硼、锰、铜、锌、钼、砷、碘、钴等等。例如,当缺乏硼这种微量元素时,植物的根和茎就停止生长,并且植物会害重病。正常的供给植物以硼和锰,就能提高它们的收获量,同时对发生在植物体内的基本生理过程——光合作用、蛋白质和醣类的新陈代谢等——发生良好的影响。譬如,我们在“谢格洛沃”(列宁格勒州)集     

硼、镉元素及其交互作用与油菜产量和品质

硼和镉两种元素是影响油菜产量和品质的两个重要因素.硼是植物生长所必需的微量元素,施硼是油菜种植的必需环节;镉是植物生长的非必要元素,易在油菜体内富集,可能通过食物链危害人体健康.本文主要从镉含量与油菜食品安全品质角度考虑,阐述了油菜对镉的积累和耐受机制;同时,概括了前人总结的硼对油菜的产量和品质的影响.最后,结合本人研究区广西地区土壤有效硼含量低,全镉含量高的现状,提出运用硼镉交互作用机理,通过施加适量硼肥,提高油菜的产量和品质,消除土壤镉的潜在危害,从本质上改善该地区土壤存在的低硼高镉现状.     

微量元素在植物栽培方面的作用

近二、三十年来,植物的矿质营养科学,有了巨大的进步。长时期认为,植物除需要所谓“有机元素”——碳、氧、氢、氮外,仅仅还需要六种矿质或灰分元素:磷、钙、钾、镁、硫和铁。这个概念已完全为新的发现所推翻。现已证明,有很多微量元素如硼、锰、锌、铜、钼等,对植物是很重要的。它们以极微的量,存在活体中。对植物的正常的生命活动是极必需的。因此在农业突践上,应用了新的肥料:硼、锰、钼等肥料。     

硼抑制植物病害作用及机制的研究进展

硼不仅是植物生长必需的营养元素,也可减少和降低植物病害的发生。本文总结了硼抑制植物病害发生的作用机制：参与植物细胞壁和膜形成,增强植物细胞稳定性;诱导植物产生系统获得性抗性;诱导植物细胞产生适量的酚类和过氧化物;抑制病原菌菌丝生长,扭曲病原菌菌丝结构形态;破坏病原茵活性氧代谢系统,加快膜脂过氧化作用;与生防菌协同控制植物病害发生等。另外,还探讨了矿质元素防治植物病害可能存在的问题以及应用前景,以期为进一步的研究提供参考。     

土壤水分和供硼状况对不同硼效率油菜苗期生长、水分含量和硼形态的影响

通过土培试验,研究了土壤水分和供硼状况对不同硼效率油菜苗期生长、叶片水分含量和硼形态的影响.结果表明:低水分胁迫条件下,硼高效甘蓝品种和硼低效甘蓝品种在高供硼水平下的单株鲜质量比低供硼水平分别增加了43.1%和31.7%,但品种间没有显著差异;硼高效品种在两种供硼水平下的束缚态水分含量分别比低效品种高11.4%和1.7%,半束缚态硼分配比例分别比低效品种高6.9%和23.8%.正常水分条件下,硼高效甘蓝品种和硼低效甘蓝品种在高供硼水平下的单株鲜质量比低供硼水平分别增加了11.1%和27.4%;硼高效品种在两种供硼水平下的自由态水分含量较硼低效品种多,自由态硼累积量为低效品种的2倍多,这有利于硼在高效植物体内的移动运输.     

硼对油菜体内核酸代谢的影响

硼胁迫造成油菜植株生长异常,使幼苗干物重显著下降;而幼苗叶片和花纲内ＲＮａｓｅ活性产强,ＲＮＡ的分解加剧,ＲＮＡ和ＤＮＡ含量均下降,引起蛋白质的合成受阻,可溶性蛋白质含量急剧减少。这说明缺硼或硼过量时,植物体内核酸分解和加剧是核酸含量下降的一个重要原因。     

缺硼与低温对黄瓜幼苗的一些生理反应的影响

营养液培养试验表明,缺硼明显降低黄瓜幼苗植物的生长量,植株叶片细胞质膜Ｋ＾＋的渗漏增加,细胞结构受损。此外,叶片中蔗糖和还原糖都明显积累。缺硼的上述反应在低温胁迫（７￣８℃,以２５￣２８℃为对照）时表现更为明显。试验结果表明硼对于细胞膜的完整性具有重要的作用;充分供硼可以减轻低温对细胞膜的伤害。     

硼对油菜体内核酸代谢的影响

硼胁迫造成油菜植株生长异常,使幼苗干物重显著下降;而幼苗叶片和花药内ＲＮａｓｅ活性明显增强,ＲＮＡ的分解加剧,ＲＮＡ和ＤＮＡ含量均下降,引起蛋白质的合成受阻,可溶性蛋白质含量急剧减少。这说明缺硼或硼过量时,植物体内核酸分解加剧是核酸含量下降的一个重要原因。     

缺硼植物体内香豆素对某些生理过程的影响

缺硼植物体内积累的大量酚类化合物,能使植物呈现坏死,以致死亡。有关此类化合物的种类、含量和其间的比例,以及致病症状已有报道。而对香豆素的作用和致病原因的报道却不多见。基于此,本文从缺硼油橄榄植株浸提液中分离提纯香豆素,配制成不同的浓度,探讨其对种子萌发和幼苗生长的影响,特别是过氧化物酶和赤霉素在香豆素影响下的生理生化作用的变     

某些矿质元素对于代谢的相似影响

作者与(1954)发现高量的铁、锰或钾可以消除大麦因缺硼所引起的不孕性,这表示硼、铁、锰、钾对代谢作用的影响是有些相似的。因此作者设想以硼来减轻植物因缺铁所遭的伤害。试服用氏溶液培养亚麻,试验数据见表1。     

我国红壤区土壤钼、硼、硒元素特征及其对牧草生长影响研究进展

实行肥料科学配施与红壤培肥管理是山区草业发展的重要技术环节．我国南方红壤区土壤普遍存在着硼、钼、硒元素缺乏现象,合理施用钼、硼、硒微量元素肥料对豆科与禾本科牧草的植株生长以及提高产草量和种子产量有明显的促进作用．文中概述了我国红壤区土壤中钼、硼、硒元素的存在形态、化学特征、内在变化、可给性及含量状况,探讨了施用3种微量元素肥料对牧草生长过程有效养分吸收与累积的影响及其相应生理功能,综述了牧草植物缺乏钼、硼、硒元素的特征症状、诊断方法及其矫治措施．