ABA和NaCl对碱蓬多胺和脯氨酸代谢的影响

比较了 5 0 μmol/L的ABA和 4 0 0mmol/L的NaCl对碱蓬植株内脯氨酸 (Pro)和多胺 (PAs)含量和代谢关键酶活性的影响。结果表明 :ABA处理能诱导碱蓬植株吡咯啉 5 羧酸合成酶 (P5CS)、鸟氨酸脱羧酶(ODC)、多胺氧化酶 (PAO)和脯氨酸脱氢酶 (ProDH)活性上升 ,Pro和游离多胺含量增加。ABA NaCl处理促进碱蓬植株体内Pro和PA的积累。与NaCl处理相比 ,ABA NaCl处理后碱蓬植株P5CS活性显著上升 ,ProDH活性变化不明显 ,ODC活性极显著上升 ,PAO和转谷酰胺酶 (TGase)活性上升 ,从而使Pro和游离多胺含量均显著上升 ,游离态多胺 (Spd PAx) /Put提高 ,结合态多胺总量上升。ABA NaCl处理对碱蓬植株体内Pro和PAs合成的促进与其对生长速率的促进效应相一致     

等渗NaCl和KCl胁迫对高粱幼苗生长和气体交换的影响

本文比较研究了等渗ＮａＣｌ和ＫＣｌ胁迫下,高粱幼苗生长及叶片离子含量、质膜相对透性和有关气体交换参数的变化。结果表明,在低浓度ＮａＣｌ和ＫＣｌ胁迫７天时,高粱生长、含水量和质膜相对透性与对照相比没有明显变化,而净光合速率、蒸腾速率和气孔导度已明显下降,叶肉细胞间隙ＣＯ２浓度明显增加。ＮａＣｌ胁迫下叶片Ｎａ＋含量成倍增加,而Ｋ＋和Ｃａ２＋含量无明显变化。ＫＣｌ胁迫时叶片Ｋ＋含量明显增加,Ｃａ２＋含量明显下降,而Ｎａ＋含量没有明显变化。随着ＮａＣｌ或ＫＣｌ浓度的增加,幼苗生长和叶片含水量明显下降,质膜透性和细胞间隙ＣＯ２浓度明显增加,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度进一步下降。ＮａＣｌ胁迫下叶片Ｎａ＋含量进一步增加,Ｋ＋和Ｃａ２＋进一步下降,而ＫＣｌ胁迫下叶片Ｋ＋含量进一步增加,Ｎａ＋和Ｃａ２＋含量进一步下降。ＫＣｌ对高粱生长抑制、质膜透性、Ｃａ２＋含量下降及光合气体交换参数的影响均明显大于等渗的ＮａＣｌ。     

不同盐处理对盐地碱蓬幼苗肉质化的影响

用不同的钠盐和含Cl- 的盐处理盐地碱蓬(Suaeda salsa)幼苗后, 测定不同器官的肉质化及相关生理指标,结果表明：NaF处理明显抑制盐地碱蓬幼苗的生长;NaCl处理下生长最好,其中叶片的肉质化程度显著高于对照,正在伸展茎次之,而根则不明显;其次是NaHCO3,肉质化程度也明显高于对照;CaCl2和KCl处理下肉质化程度都与对照相似;MgCl2处理下叶片的肉质化程度明显低于对照。这些结果表明,NaCl处理明显促进盐地碱蓬肉质化是Na+和Cl-两种离子作用的结果,而Na+起主导作用;在这个过程中,HCO3-有一定的作用,Mg2+抑制肉质化。     

不同盐处理对盐地碱蓬幼苗肉质化的影响

用不同的钠盐和含Cl-的盐处理盐地碱蓬(Suaeda salsa)幼苗后,测定不同器官的肉质化及相关生理指标,结果表明:NaF处理明显抑制盐地碱蓬幼苗的生长;NaCl处理下生长最好,其中叶片的肉质化程度显著高于对照,正在伸展茎次之,而根则不明显;其次是NaHCO3,肉质化程度也明显高于对照;CaCl2和KCl处理下肉质化程度都与对照相似;MgCl2处理下叶片的肉质化程度明显低于对照.这些结果表明,NaCl处理明显促进盐地碱蓬肉质化是Na 和Cl-两种离子作用的结果,而Na 起主导作用;在这个过程中,HCO3-有一定的作用,Mg2 抑制肉质化.     

盐分和水分胁迫盐地碱蓬幼苗渗透调节效应的研究

利用不同浓度ＮａＣｌ和等渗ＰＥＧ处理４ｄ龄的盐地碱蓬（Ｓｕａｃｄａ ｓａｌｓａ（Ｌ．）Ｐａｌｌ．）幼苗,１０ｄ后测定植株中主要有机溶质和无机离子的含量及叶片涌透势和涌透调节能力。结果表明,ＮａＣｌ处理的无机离子总含量急剧增加,其中Ｎａ＾２＋、Ｃｌ＾－半加最多,占总计算渗透势（ＣＯＰ）的７１％￣８８％,总无机离子占ＣＯＰ的９５％￣９７％。而有机溶质总含量则稍有降低,约上ＣＯＰ的２％￣５％。ＰＥＧ处理     

盐度和CO2倍增环境下碱蓬幼苗呼吸酶活性的变化

研究了生长在正常大气ＣＯ２和ＣＯ２倍增环境中的盐生植物碱蓬（Ｓｕａｅｄａｓａｌｓａ）幼苗呼吸酶活性对ＫＣｌ和ＮａＣｌ的反应．结果表明,在ＣＯ２倍增（７００μｌ·Ｌ－１）和正常大气ＣＯ２（３５０μｌ·Ｌ－１）下,３００ｍｍｏｌ·Ｌ－１ＫＣｌ和ＮａＣｌ均能抑制琥珀酸脱氢酶（ＳＤＨ）和苹果酸脱氢酶（ＭＤＨ）活性,而异柠檬酸脱氢酶（ＩＤＨ）活性为ＮａＣｌ抑制、ＫＣｌ促进;ＮａＣｌ和ＫＣｌ明显抑制细胞色素氧化酶（ＣＯ）和光呼吸中乙醇酸氧化酶（ＧＯ）、羟基丙酮酸还原酶（ＨＰＲ）活性;并指出在ＫＣｌ胁迫下,ＣＯ２使三羧酸循环（ＴＣＡＣ）的运行变慢,ＮａＣｌ胁迫下使其加快,ＴＣＡＣ运行限速步骤与ＭＤＨ无关,ＣＯ为盐对呼吸代谢影响的重要位点．另外,Ｋ＋、Ｎａ＋对蛋白表达的影响有差异,ＣＯ２可使盐胁迫下的碱蓬幼苗蛋白表达降低．     

盐分和水分胁迫对盐地碱蓬幼苗渗透调节效应的研究

利用不同浓度ＮａＣｌ和等渗ＰＥＧ处理４０ｄ龄的盐地碱蓬（Ｓｕａｅｄａｓａｌｓａ（Ｌ．）Ｐａｌ．）幼苗,１０ｄ后测定植株中主要有机溶质和无机离子的含量及叶片渗透势和渗透调节能力。结果表明,ＮａＣｌ处理的无机离子总含量急剧增加,其中Ｎａ＋、Ｃｌ－增加最多,占总计算渗透势（ＣＯＰ）的７１％～８８％,总无机离子占ＣＯＰ的９５％～９７％。而有机溶质总含量则稍有降低,约占ＣＯＰ的２％～５％。ＰＥＧ处理使有机溶质（氨基酸、糖、有机酸）含量明显增加,特别是氨基酸占ＣＯＰ的９％。不同处理的实测渗透势（ＭＯＰ）均小于ＣＯＰ,说明在这些条件下,还有其它的渗透剂参与盐地碱蓬幼苗的渗透调节。结果还表明,盐地碱蓬幼苗的渗透调节能力随外界盐浓度的增大而增加。     

NaCl、KC1和NaNO3对盐地碱蓬生长以及植物体内离子组成和分布的效应

盐生植物盐地碱蓬(Suaeda salsa)的幼苗分别用0、50、100和200 mmol·L-1的NaCl、KCl和NaNO3处理15和30 d后取样并测定干鲜重、肉质化和离子含量的变化的结果显示(1)NaCl处理后植株鲜重和干重均随着NaCl浓度的增大而升高,NaNO3的效应次之,KCl则起抑制作用;(2)三种盐处理后植株肉质化水平依次为NaCl＞NaNO3＞KCl1(3)离子含量变化为,Na 含量依次为NaCl＞NaNO3＞KCl;K 含量依次为KCl＞NaCl＞NaNO3;Cl-含量依次为KCl＞NaCl＞NaNO3;(4)盐地碱蓬对NaCl的响应特别显著并具有很强的依赖性,200mmol·L-1NaCl处理30d后植物体内Na 和Cl-含量分别占干重的13.5%和10.1%.显然,盐地碱蓬是一种专性盐生植物,是一种钠和氯的超富集植物.     

盐度和CO2倍增环境下碱蓬幼苗呼吸酶活性的变化

研究了生长在正常大气CO₂和CO₂倍增环境中的盐生植物碱蓬(Suaedasalsa)幼苗呼吸酶活性对KCl和NaCl的反应。结果表明,在CO₂倍增(700μl·L^-1)和正常大气CO₂(350μl·L^-1)下,300mmol·L^-1KCl和NaCl均能抑制琥珀酸脱氢酶(SDH)和苹果酸脱氢酶(MDH)活性,而异柠檬酸脱氢酶(IDH)活性为NaCl抑制、KCl促进; NaCl和KCl明显抑制细胞色素氧化酶(CO)和光呼吸中乙醇酸氧化酶(GO)、羟基丙酮酸还原酶(HPR)活性; 并指出在KCl胁迫下,CO₂使三羧酸循环(TCAC)的运行变慢,NaCl胁迫下使其加快,TCAC运行限速步骤与MDH无关,CO为盐对呼吸代谢影响的重要位点。另外,K⁺、Na⁺对蛋白表达的影响有差异,CO₂可使盐胁迫下的碱蓬幼苗蛋白表达降低。     

KCl和NaCl对毕氏海蓬子生长和几种抗氧化酶活性的影响

50-200 mmol·L-1NaCl显著促进海蓬子生长和抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]活性,与NaCl浓度相同的KCl明显抑制海蓬子生长和此3种酶的活性,但KCl下的超氧阴离子(O2-)和丙二醛(MDA)含量增加程度则明显高于同浓度的NaCI处理.据此认为,KCl伤害海蓬子的原因之一是抗氧化酶活性下降,不能及时清除活性氧,以致活性氧和MDA积累,引起质膜伤害,海蓬子生长受抑和生长量下降.     

NaCl和Na2CO3对盐地碱蓬胁迫效应的比较

在相同的Na 浓度(如100 mmol/L)下,NaCl处理促进碱蓬植株干重增加,提高根系活力,而Na2CO3处理导致植株干重减少,根系活力降低;与NaCl胁迫相比,Na2CO3胁迫下叶片内Na 含量上升和K 含量下降幅度更大,叶肉细胞质Na 含量和叶内脯氨酸含量增加幅度更大,而V-H -ATPase(液泡膜H -ATPase)和V-H -PPase (液泡膜H -PPase)增加幅度较少;与NaCl胁迫不同,Na2CO3胁迫下SOD(超氧化物歧化酶)活性不是增加,而是降低,与此相一致,MDA(丙二醛)含量大幅度增加.上述结果表明,碱蓬对Na2CO3胁迫的抗性低于对NaCl的抗性,这可能与Na2CO3胁迫引起的Na 、K 离子严重失衡、活性氧清除能力降低有关.     

NaCl胁迫对2种表型盐地碱蓬种子萌发的渗透效应和离子效应研究

采用高低2个浓度的NaCl、LiCl及等渗甘露醇溶液处理紫红色表型(紫色型)和绿色表型(绿色型)盐地碱蓬种子,通过测定它们的种子萌发率、吸胀速率和胚内离子含量,研究NaCl胁迫对2种表型种子萌发的离子效应和渗透效应.结果表明:(1)2种表型盐地碱蓬种子萌发率在高浓度(300 mmol/L)和低浓度(100 mmol/L)NaCl处理下均显著降低,紫色型种子萌发率在低浓度下显著低于绿色型,而在高浓度下却显著高于绿色型;绿色型种子萌发率在高浓度(30 mmol/L)和低浓度(10 mmol/L)LiCl处理下均未受到显著影响,但紫色型种子萌发率却均极显著降低;2种表型盐地碱蓬种子萌发率在低浓度等渗甘露醇处理下均极显著低于低浓度NaCl处理,而高浓度等渗甘露醇处理却均与高浓度NaCl处理无显著差异.(2)2表型种盐地碱蓬种子的吸胀速率在低浓度NaCl处理下没有受到显著影响,但高浓度NaCl处理及与之等渗的高浓度甘露醇处理下都显著降低,而且紫色型种子的吸胀速率在等渗甘露醇处理时显著高于绿色型.(3)2种表型盐地碱蓬种子胚中的Na 含量和Na /K 在对照和低浓度NaCl处理下无显著差异,但紫色型种子胚中的Na 、K 含量在高浓度NaCl处理时都显著高于对照,且K 含量增加的幅度远大于Na 含量,导致紫色型种子胚中的Na /K 显著低于绿色型.研究发现,盐地碱蓬种子萌发在低浓度NaCl胁迫下主要受离子效应抑制,而高浓度NaCl胁迫下则主要受渗透效应抑制,紫色型种子萌发率在高浓度NaCl胁迫下高于绿色型的原因之一是前者能维持更低的Na /K 比.     

盐地碱蓬甜菜红素苷的鉴定及环境因素对其积累的影响

以C3盐生植物盐地碱蓬（Suaeda salsa）为材料研究了体内红色素的理化性质、随发育时期的变化及光照、温度、盐分对红色素积累的影响。结果表明：该红色素溶于水而不溶于有机溶剂,光抑制其积累,在酸性条件下稳定,为红色,在碱性条件下不稳定,为黄色,最大吸收峰为538nm。根据这些特性,初步确定该类红色素为甜菜红素苷（betacyanin）。黑暗、低温、高盐环境有利于盐地碱蓬甜菜红素苷的积累,其中萌发期黑暗是诱导甜菜红素苷积累的重要因子。     

盐地碱蓬化学成分及其开发利用的研究进展

综述了盐地碱蓬的化学成分、药理作用及开发利用等方面的研究进展,并提出了在以后的化学研究中应该重点关注的一些问题。     

盐地碱蓬叶片液泡膜H^＋—ATPase B亚基的克隆及盐胁迫下表达分析

植物液泡膜H^ -ATPase在建立跨液泡膜质子梯度、促进液泡Na^ 区域化、提高植物耐盐性方面发挥着重要作用。本实验从盐生植物盐地碱蓬(Suaeda salsa L.)cDNA文库分离到碱蓬叶片液泡膜H^ -ATPase B亚基cDNA克隆。测序表明该基因长达1974bp,开放阅读框有1470bp编码489个氨基酸,含有一个保守的ATP结合位点,其蛋白分子量约为54．29kD。Northern及Western印迹表明盐地碱蓬液泡膜H^ -ATPase B亚基表达明显受NaCl胁迫诱导,并且在NaCl胁迫下,B亚基在转录及翻译水平上与液泡膜H^ -ATPase c亚基存在协同作用。盐胁迫下,盐地碱蓬液泡H^ -ATPase B亚基与c亚基的协同表达增加了液泡H^ -ATPase的数量,从而提高了液泡H^ -ATPase活性,为碱蓬叶片液泡Na^ 区域化提供了动力,最终提高了碱蓬植株的耐盐性。     

盐地碱蓬内生中度嗜盐菌的分离与系统发育多样性分析

为了了解东营滨海盐地碱蓬植株内生中度嗜盐菌的多样性,采用传统分离鉴定技术和基于16S rRNA序列分析对样品中可培养细菌的多样性进行研究。根据其生理生化特征、16S rRNA序列测定和系统发育分析,分离获得的15株内生菌可分为4个类群,涉及Halomonadaceae科的Chromohalobacter属、Kushneria属、Halomonas属以及Bacillaceae科的Bacillus属。类群I中4菌株的16S rRNA序列与Chromohalobacter israelensis的最高相似性为95%。类群II共7株菌,归属于Kushneria属,是碱蓬内生中度嗜盐菌中的优势类群。类群III菌株的16S rRNA序列与一株尚无明确分类地位的Gammaproteobacteria亚门耐盐固氮细菌Haererehalobacter sp.JG11的相似性为99%。类群IV中的芽孢杆菌的16S rRNA序列与已知细菌的相似性为96%,很可能代表了Bacillus属的新种。各种水解酶类的分析表明,在分离的15株菌中有3株菌产蛋白酶,14株产酯酶,8株产DNA酶,11株产半乳糖苷酶,14株产脲酶。研究结果揭示,盐地碱蓬中存在较为丰富的中度嗜盐菌多样性和系统发育多样性,并且潜藏着较多的新的微生物类群。     

盐生植物盐地碱蓬酪氨酸酶的酶学特性

酪氨酸酶是植物甜菜素生物合成的限速酶,但是,其酶学特性尚不了解。以黑暗培养3d的盐地碱蓬幼苗为材料,采用NaF抽提、饱和硫酸铵沉淀法提取盐地碱蓬中的酪氨酸酶,以研究其酶学特性。结果表明,酪氨酸酶氧化活性的最适温度为35℃,最适pH值为6.6,最适条件下Km=1.09mmol·L-1,Vmax=71.43μmol·g-1（FW）·min-1;酪氨酸酶羟化活性的最适温度为40℃,最适pH值为6.6,最适条件下Km=3.16mmol·L-1,Vmax=0.645μmol·g-1（FW）·min-1。Na2S2O3是盐地碱蓬酪氨酸酶的强效抑制剂,0.05mol·L-1Na2S2O3几乎完全抑制酪氨酸酶氧化及羟化活性。而0.01mmol·L-1的Cu2＋可以显著激活酪氨酸酶的氧化及羟化活性,分别为对照的126%和128.2%。这些结果表明盐地碱蓬中酪氨酸酶的羟化活性是影响甜菜红素合成速率的关键,也为深入研究盐地碱蓬酪氨酸酶在甜菜素合成中的作用及其与环境之间的关系奠定了基础。