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盐胁迫是影响植物生长发育的重要非生物胁迫之一，严重制约农业生产和经济发展，盐渍化农田的利用已成为一个世界性问题。研究植物耐盐机理、培育耐盐植物新品种对充分利用盐渍化农田具有重要的理论意义和应用价值。目前，越来越多参与盐胁迫应答的基因被发现和揭示。 当植物处于高盐环境时，细胞中的多种蛋白参与盐胁迫响应。细胞壁上的类受体激酶和细胞壁的组分对盐胁迫产生应答，细胞膜上的 GIPC 鞘脂作为 Na+ 受体与 Na+ 结合后引起细胞表面电势变化，产生钙信号以激活下游调控通路，细胞膜上的钾离子通道蛋白和 Na+/H+ 逆转运蛋白介导 Na+ 流入和外排。液泡膜上的 Na+/H+ 逆转运蛋白将细胞质中过多的 Na+ 区隔化至液泡内。此外，转录因子也参与植物适应盐胁迫的转录调控，在植物耐盐调控中起重要作用。本文基于耐盐调控因子的亚细胞定位，综述近几年已报道的植物耐盐分子机制，总结耐盐基因在提高植物耐盐性中的作用，并对其应用前景进行展望，旨在为植物耐盐分子育种提供参考、为盐渍化农田改良提供科学依据。 相似文献
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维持细胞内高K+/Na+比率是植物耐盐的关键因素.近年来已经鉴定与保持K+/Na+比率相关的基因和转运蛋白.这些基因和蛋白在K+与Na+的吸收、转运和排出过程起重要作用,在维持K+/Na+方面起调控功能.文章对植物体在盐胁迫下保持高K+/Na+比率的机制作以综述 相似文献
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为了探究不同品种花生(花育20、花育25和花育36)幼苗的Na~+吸收动力学特性与耐盐性的关系,采用水培试验,研究了不同盐胁迫浓度下,不同花生品种幼苗的干物质积累变化、Na~+吸收动力学特性、Na~+吸收速率、Na~+排斥率与其耐盐性的关系。结果表明:花生对Na~+的吸收可分为高亲和、低亲和2个吸收阶段。低盐胁迫下,花生的Na~+亲和力常数(K_m)小,选择性强,Na~+排斥率平均值在85%左右;在高盐胁迫环境下为低亲和系统,K_m值大,Na~+最大吸收速率(V_(max))大,同时其排斥率较低。低盐胁迫下,花育20、花育25和花育36对Na~+的吸收速率较小,排斥率较高,Na~+积累慢,盐害轻;高盐胁迫下,花育20的Na~+吸收速率高于花育25和花育36,而Na~+排斥率低于花育25和花育36。因此高盐胁迫下,较高的Na~+吸收速率和较低的Na~+排斥率可能是花育20耐盐性弱于花育25和花育36的主要原因。 相似文献
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【目的】探究高粱耐盐胁迫响应机制,挖掘高粱耐盐胁迫基因,为高粱耐盐育种提供理论基础。【方法】 以高粱感盐品种L甜和耐盐品种石红137为供试材料,采用水培试验。待高粱植株长至三叶一心期,使用2%NaCl溶液对幼苗进行盐胁迫,分别设置0（对照）、1和24 h处理,每个处理3次重复。测定不同处理样品株高、根长、干物重、Na +含量和叶绿素相对含量（SPAD值）,并依托Illumina HiSeq 2000平台进行转录组测序分析。利用FPKM方法计算基因表达量,在差异表达基因检测过程中,将差异表达倍数（fold change）≥2且FDR<0.001作为筛选标准。通过Gene Ontology和KEGG Pathway数据库对参与高粱不同时间盐胁迫差异表达基因进行分析注释。 【结果】 盐胁迫处理对高粱株高、根长、干物重等性状无显著影响,对钠离子含量和SPAD值影响显著。石红137株高、根长、钠离子含量和SPAD值均高于L甜。转录组测序结果鉴定得到已知基因26 628个,新基因866个。石红137中的差异基因数目高于L甜。石红137中,0 h VS 1 h、0 h VS 24 h、1 h VS 24 h三组的差异基因数目分别为375、4 206和3 750个。感盐品种L甜中,0 h VS 1 h、0 h VS 24 h、1 h VS 24 h三组的差异基因数目分别为167、2 534和1 612个。GO分析共获得25个功能注释,分别为光合作用、细胞物质代谢、翻译过程以及激素合成等与盐胁迫相关的差异表达基因。KEGG分析发现盐胁迫1 h表达差异基因富集在植物激素信号转导途径,涉及脱落酸（abscisic acid,ABA）、生长素（auxin,AUX）、细胞分裂素（cytokinin,CTK）、赤霉素（gibberellins,GS）、乙烯（ethylene,ETH）过程等共71个基因。盐胁迫24 h表达差异基因富集于光合作用相关途径,涉及Lhca、Lhcb、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（phosphoenolpyruvate carboxylase,PPC）、磷酸核酮糖激酶（phosphorylribonucleic kinase,PRK）等20个基因。类黄酮生物合成代谢途径差异可能是引起石红137和L甜的耐盐能力差异的原因之一,花青素还原酶（anthocyanidin reductase,ANR）和黄酮醇合成酶（flavonol synthase,FLS）参与类黄酮生物合成途径。【结论】 高粱的盐胁迫过程是一个复杂的生物过程,依赖于多个基因在复杂网络中的平衡表达。盐胁迫条件下,高粱应对环境刺激受到激素信号转导和光合作用的控制。类黄酮生物合成途径在耐盐品种中起到了重要作用。 相似文献
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利用转基因技术创造甜菜耐盐新种质 总被引：9，自引：0，他引：9
采用农杆菌介导法将来源于E coli的胆碱脱氢酶 (CDH)基因 (betA)和来源于拟南芥的Na+ /H+antiport基因分别转入 5个糖甜菜品种的丛生芽细胞 ,获得了转基因植株。在耐盐性筛选中 ,转基因植株存活率高 ,部分植株生长较好 ,表现出比对照植株明显提高的耐盐性。在 2 %～ 3%NaCl胁迫下 ,少数转基因植株仍生长正常 ,显示出高耐盐性。本研究表明 ,转入在不同盐胁迫反应途径中起关键作用的酶基因均可提高甜菜耐盐性 ,采用转移多个耐盐基因的策略有可能创造出高耐盐特性的新材料 相似文献
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苍耳对盐碱胁迫的生理响应 总被引：1，自引：0，他引：1
采用不同浓度的NaCl、NaHCO_3溶液对苍耳幼苗进行胁迫处理,分析胁迫处理对苍耳幼苗的生长、光合指标、无机离子、有机溶质及渗透调节剂的渗透调节贡献率的影响,重点研究苍耳对碱胁迫的生理适应机制。结果表明:盐碱胁迫显著抑制了苍耳的生长和光合。随胁迫强度的增加,叶内Na~+质量摩尔浓度、Na~+质量摩尔浓度与K~+质量摩尔浓度的比增加,碱胁迫下增加幅度更大。盐胁迫下,在根部和叶内,Na~+、K~+和游离脯氨酸均是主要的渗透调节物质;3者渗透调节中的平均贡献率的总,在根部为73.89%、在叶内为61.96%。碱胁迫下,根部和叶片显示出不同的渗透调节机制:在根部,Na~+和游离脯氨酸是主要的渗透调节物质,平均贡献率分别为58.44%和16.25%,K~+的渗透调节作用很小;在叶内,Na~+、K~+、游离脯氨酸均起到重要的渗透调节作用。与盐胁迫相比,碱胁迫对植物的伤害作用更大。苍耳通过Na~+、K~+、游离脯氨酸等渗透剂对根部和叶内渗透调节的积极参与,对碱胁迫具有一定的适应能力。 相似文献
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盐胁迫下不同抗性野生大豆(Glycine soja)生理生化性状比较分析 总被引：2，自引：0，他引：2
盐胁迫严重影响植物的生长发育,野生大豆与栽培大豆相比具有更广泛的区域多样性、遗传多样性、环境适应性等优异特征,可能蕴藏着丰富的耐盐基因。以高度耐盐野生大豆资源ST-335和盐敏感资源SS-736为材料,比较了二者在盐胁迫下的生理生化特性;并通过在大豆发状根中过表达离子转运相关基因,分析了这些基因对大豆复合体耐盐性的影响。结果表明:盐胁迫条件下,与盐敏感品种SS-736相比,耐盐品种ST-335的可溶性糖含量高;SOD、POD和CAT活性高;Na~+/K~+低;且KOR、NHX和NSCC基因表达量低,而SKOR和SOS1基因表达量高。在大豆发状根中过表达SKOR和SOS1基因,提高了大豆复合体的耐盐能力;而过表达NSCC基因,提高了大豆复合体对高盐胁迫的敏感性。说明ST-335与SS-736相比具有较高的抗氧化能力并能较好的维持植物体内Na~+、K~+的平衡,综合解析了不同抗性野生大豆资源应对高盐胁迫的机理,为野生大豆耐盐资源筛选及耐盐机理解析提供了理论基础。 相似文献
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[目的]研究盐胁迫对不同海棠砧木品种Na+含量变化的影响.[方法]以3个不同品种海棠的1年生平茬苗为研究对象,采用盆栽盐胁迫的方法,从Na+含量方面研究了山荆子、湖北海棠、台湾林檎对盐胁迫的响应机制.[结果]随着盐胁迫浓度的增加,山荆子受盐害症状较明显,而耐盐性较好的湖北海棠和台湾林檎的各指标则较稳定.[结论]湖北海棠对照处理下根部Na+含量较其他树种高,有较好的适应性,并且在盐胁迫时通过控制根部对Na+的吸收,从而减少对植株的伤害,维持膜系统的稳定. 相似文献
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NaCl胁迫下栽培型番茄Na+、K+吸收、分配和转运特性 总被引：6，自引：2，他引：6
【目的】明确盐分胁迫下栽培型番茄离子吸收、分配和转运特性。【方法】以栽培番茄为试材,以NaCl溶液为盐分胁迫条件,通过苗期耐盐性鉴定,采用原子吸收光谱法测定不同耐盐性番茄品种体内离子含量,对盐分胁迫下番茄体内离子积累、分布和转运机制进行系统分析。【结果】番茄对Na+的吸收随盐分处理浓度和时间的增加而增加,在各器官的积累量顺序为根＞茎＞叶。对于较耐盐品种,Na+在体内的积累总量低于盐敏感品种。盐分胁迫后,番茄叶片、茎和根系中Na+/K+比均随NaCl浓度的升高而升高。耐盐品种的Na+/K+比低于盐敏感品种。离子在体内的区域化分布情况是,较耐盐品种的Na+在根茎中的分配比例较高,盐敏感品种趋向于向叶片分配。K+在较耐盐品种的分布集中于叶片。在盐胁迫初期,盐分处理浓度超过200 mmol•L-1时,番茄植株对K+向地上部的选择运输性随着胁迫时间的延长呈现出下降的趋势。低于200 mmol•L-1时,表现出很好的选择运输性,耐盐品种的Sk/Na(运输)高于盐敏感品种,根系表现出更强的向地上部运输K+的能力。【结论】盐分胁迫下,叶片中较低的Na+含量和更强的向地上部运输K+的能力是番茄耐盐性的重要特征。 相似文献
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为了研究Na+和Cl-对番茄产量和品质的影响,以栽培番茄品种辽园多丽为试材,分析了等渗的NaCl(50mmol/L)、Cl-盐和Na+盐胁迫对番茄光合特性及叶片中糖代谢的影响。结果显示,等渗的NaCl、Cl-盐和Na+盐胁迫均导致番茄叶片净光合速率下降,胁迫7d后分别较对照(hoag-land营养液)降低15.18%、6.23%和10.11%;3个胁迫处理均降低了番茄叶片的气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率,并降低了番茄叶片中叶绿素a和b的含量,以上光合参数的变化都是Na+盐处理的影响大于Cl-盐处理。在等渗的NaCl、Cl-盐和Na+盐胁迫下,番茄叶片中的果糖和葡萄糖含量较对照显著增加,Na+盐胁迫增加的幅度大于Cl-盐胁迫,而蔗糖和淀粉含量较对照有所降低;等渗的NaCl、Cl-盐和Na+盐胁迫增加了番茄叶片中的蔗糖转化酶活性,其中NaCl处理增加的最多,Na+盐胁迫次之。表明NaCl、Cl-盐和Na+盐胁迫均破坏了番茄叶片的光合机能,降低了光合作用效率,Na+的影响大于Cl-;NaCl、Cl-盐和Na+盐胁迫改变了番茄叶片中的糖代谢方向,显著促进了淀粉和蔗糖的分解,提高了叶片中的果糖和葡萄糖含量,Na+对番茄叶片中糖代谢的影响显著大于Cl-。 相似文献
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盐胁迫下树木的K+和Na+含量变化特点及其耐盐性 总被引：6，自引：0，他引：6
通过几种主要造林树种在盐胁迫下体内Na+和K+含量变化的分析,对树木耐盐性及其机理进行了讨论.结果表明:不同树种的Na+和K+含量及在盐胁迫下的变化动态存在明显差异,说明其耐盐机制不同,树木的Na+和K+的质量比值,随NaCl的质量浓度的增加而上升、其上升幅度在耐盐性强的白榆中较小;在盐胁迫下,适当地增加Ca2+,可维持树木体内较低的Na+和K+的质量比,从而提高树木耐盐性. 相似文献
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玉米Na~+/H~+逆向转运蛋白基因ZmSOS1的克隆与鉴定 总被引：2，自引：0，他引：2
[目的]克隆玉米Na^＋／H^＋逆向转运蛋白基因,为研究此类基因在玉米非生物胁迫抗性机制中的功能奠定基础。[方法]采用电子克隆、RT—PCR、生物信息学方法,从玉米基因组中克隆1个质膜型Na^＋／H^＋逆向转运蛋白基因,并鉴定该基因编码产物的跨膜结构预测以及在盐胁迫下的表达模式等信息。[结果]利用电子克隆方法,从玉米中克隆出1个质膜型Na^＋／H^＋逆向转运蛋白基因ZmSOS1;Zm-SOS1基因的开放阅读框长3411bp,编码1136个氨基酸;序列分析表明,ZmSOS1蛋白与拟南芥和水稻同源物AtSOSl、OsSOS1的氨基酸序列一致性分别为61％和82％;RT—PCR分析表明,ZmSOS1基因的表达可以被盐胁迫诱导增强,表明其可能在玉米耐盐性上发挥功能。[结论]ZmSDS1是一个公认的质膜型Na^＋／A^＋逆向转运蛋白基因,并可能参与玉米的非生物胁迫反应。 相似文献
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不同品种苦瓜水培幼苗耐盐碱性研究初探 总被引：3，自引：0，他引：3
以翠绿、长白和绿脆3种苦瓜(Momordicacharantia L.)水培幼苗为试验材料,用Na+浓度依次为34.2 mmol/L、68.4 mmol/L、102.6 mmol/L和136.8 mmol/L的中性盐(NaCl)和碱性盐(Na2CO3)溶液进行处理,研究处理10d后苦瓜幼苗有关生理特性对2种盐胁迫的响应。结果表明:NaCl溶液处理下,苦瓜幼苗株高、茎粗、最大叶面积和叶绿素含量均随Na+浓度的增加而减少,过氧化物酶(POD)活性随Na+浓度的增加呈先下降后上升趋势,而根长和电导率则随Na+浓度的增加而增加;Na2CO3溶液处理下各形态生理指标变化与NaCl溶液处理大体相似,但Na2CO3影响程度大于NaCl。说明盐碱胁迫均对苦瓜幼苗造成不同程度的伤害,但在相同Na+浓度胁迫下,Na2CO3对苦瓜的伤害程度大于NaCl,即苦瓜对盐的忍耐程度高于碱。各品种苦瓜抗盐性大小为:翠绿>长白>绿脆。 相似文献
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【目的】了解棉花在盐胁迫条件下相关基因的表达,并克隆与抗(耐)盐相关的重要基因。【方法】通过筛选棉花EST数据库,并对目标EST序列进行整合,对中棉所49在非盐胁迫和盐胁迫条件下进行处理并利用RT-PCR的方法克隆了质膜Na+／H+逆向转运蛋白途径中的1个蛋白磷酸化同源基因,命名为GhSOS,并通过实时荧光定量PCR对其表达特征进行分析。【结果】序列分析表明,该基因成熟mRNA的剪接存在2种可选择性的剪接体,分别命名为GhSOS2a(GenBank登录号：GU188960)和GhSOS2b(GenBank登录号：GU188961),分别编码445和421个氨基酸残基。由于剪接方式的差异,导致GhSOS2a比GhSOS2b多出一个外显子(长度为72 bp)。实时荧光定量PCR分析表明,GhSOS2a在非盐胁迫和盐胁迫条件下的根茎组织、叶组织均表达,但GhSOS2b仅在盐胁迫条件下的根茎组织、叶组织表达,且表达量远高于GhSOS2a。【结论】在棉花盐胁迫过程中,GhSOS2存在2种可选择性剪接体,而且可能主要是GhSOS2b参与棉花的质膜Na+／H+逆向转运蛋白途径并发挥一定作用。 相似文献
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【目的】了解棉花在盐胁迫条件下相关基因的表达,并克隆与抗(耐)盐相关的重要基因。【方法】通过筛选棉花EST数据库,并对目标EST序列进行整合,对中棉所49在非盐胁迫和盐胁迫条件下进行处理并利用RT-PCR的方法克隆了质膜Na+/H+逆向转运蛋白途径中的1个蛋白磷酸化同源基因,命名为GhSOS2,并通过实时荧光定量PCR对其表达特征进行分析。【结果】序列分析表明,该基因成熟mRNA的剪接存在2种可选择性的剪接体,分别命名为GhSOS2a(GenBank登录号:GU188960)和GhSOS2b(GenBank登录号:GU188961),分别编码445和421个氨基酸残基。由于剪接方式的差异,导致GhSOS2a比GhSOS2b多出一个外显子(长度为72bp)。实时荧光定量PCR分析表明,GhSOS2a在非盐胁迫和盐胁迫条件下的根茎组织、叶组织均表达,但GhSOS2b仅在盐胁迫条件下的根茎组织、叶组织表达,且表达量远高于GhSOS2a。【结论】在棉花盐胁迫过程中,GhSOS2存在2种可选择性剪接体,而且可能主要是GhSOS2b参与棉花的质膜Na+/H+逆向转运蛋白途径并发挥一定作用。 相似文献
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以紫花野百合的蒴果为试验材料,模拟中性盐胁迫和碱性盐胁迫,对紫花野百合种子
在不同Na＋浓度下萌发情况进行研究,测定萌发过程中的萌发率、萌发势、萌发指数,分析不同
类型盐胁迫对种子萌发参数的影响。结果表明,中性盐胁迫下,Na＋浓度为30、50mmol.L-1 时,
促进种子的提前萌发,种子萌发率、萌发势、萌发指数提高;碱性盐胁迫下,随着Na＋浓度的升
高,萌发率、萌发势、萌发指数均呈现显著下降趋势,当中性盐和碱性盐Na＋浓度分别达到170、
130mmol.L-1 时,完全抑制种子的萌发。紫花野百合对中性盐的耐受水平比碱性盐高,盐胁迫下
表现出增效、负效和完全抑制三个方面的萌发特性。 相似文献