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植物调控盐胁迫下离子动态平衡 总被引:1,自引:0,他引:1
在盐胁迫下,植物在细胞质溶胶中维持高浓度的K+和低浓度的Na+。植物通过调控K+和Na+转运蛋白和为这些转运蛋白提供转运动力的H+泵蛋白活性及其表达量来维持。尽管盐胁迫感受器蛋白仍不清楚,但是已明确鉴定其信号转导的一些中介化合物。迹象表明,一类蛋白激酶化合物SOS3和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶SOS2能够被盐胁迫引起的钙信号激活。其CBL/CIPK复合物随后磷酸化和激活多种离子转运蛋白,例如位于细胞膜上的Na+/H+反转运蛋白SOS1。 相似文献
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[目的]研究从禾本科盐生植物獐茅中分离的液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因AlNHX在盐胁迫下的功能和表达。[方法]转化AlNHX的烟草经过抗生素和PCR筛选后,用不同浓度的NaCl处理30 d,测定其单株干重、相对电导率、细胞渗透压以及K+/Na+比。[结果]在不同浓度NaCl处理下,转基因烟草的相对干重和细胞渗透压均高于对照烟草。在300 mmol/L NaCl处理下,转基因烟草的相对电导率明显低于对照。K+、Na+含量测定表明在盐胁迫下转基因烟草的根部和叶片均维持一个相对较高的K+/Na+水平。[结论]AlNHX是一个有效的耐盐基因,可进一步应用于单子叶农作物的基因改良研究。 相似文献
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渗透胁迫调节基因--Na+/H+ Antiporter基因与植物耐盐性 总被引:1,自引:0,他引:1
Na+/H+ Antiporter基因与植物耐盐性密切相关,其编码产物Na+/H+逆向转运蛋白通过Na+ 外排和Na+ 区隔化来维持植物细胞内较低的Na+ 水平,降低Na+的毒害,从而对植物的耐盐性起重要作用. 相似文献
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Na+/H+逆向转运蛋白调节细胞内的离子平衡,在植物耐盐性起重要的作用。为了研究甜菜液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白BvNHX1基因在植物耐盐中的作用,构建了植物表达载体pROKⅡ-BvNHX1转化拟南芥.在含有卡纳霉素的培养基上筛选转化子,并利用Southern和Northern杂交技术检测,进一步证实BvNHX1基因已整合到拟南芥基因组并能正常转录。选取纯合转基因株系进行耐盐性分析实验表明,过量表达BvN-HX1基因的拟南芥在种子萌发和苗期都提高了植株耐盐性,盐处理下转基因植株的鲜重、干重以及地上部分Na+、K+含量均高于野生型对照。结果表明过量表达BvNHX1基因提高了转基因拟南芥的耐盐能力。 相似文献
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根据GenBank中已登陆植物的Na+/H+逆向转运蛋白基因的保守序列设计简并引物,以盐生植物大叶补血草总RNA为模板,通过RT-PCR方法得到长为983 bp的片段,将其克隆到pGM-T载体上,经PCR和酶切鉴定筛选得到阳性克隆,并进行测序.通过DNAMAN软件对该序列进行同源性比对,结果表明,本研究所克隆的基因片段编码的氨基酸序列与拟南芥、小麦、滨藜、番杏、冰叶日中花的Na+/H+逆向转运蛋白同源性很高,其同源性分别为80.06%、72.00%、82.07%、82.37%和82.37%,表明该序列确属Na+/H+逆转运蛋白基因的部分片段,同时也说明Na+/H+逆向转运蛋白基因在植物中高度保守. 相似文献
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Na+/H+逆向转运蛋白在高等盐生植物中具有重要的价值和意义,本文介绍了Na+/H+逆向转运蛋白的发现、功能、分子特征及其与植物耐盐性的关系. 相似文献
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以耐盐品种"多果多穗茄"及盐敏感品种"九叶茄"和"兰州长茄"为试验材料,通过测定不同浓度NaCl处理条件(0和150mmol/L)茄子干鲜重,根、茎和叶中K+、Ca2+和Na+及K+/Na+和Ca2+/Na+,探讨了NaCl胁迫对茄子幼苗生长及Na+和K+吸收与分布的影响,并通过分析根、茎和叶不同器官中K+、Ca2+和Na+及K+/Na+和Ca2+/Na+探讨了茄子幼苗的耐盐机理。结果表明:盐胁迫下,茄子幼苗干鲜重,根、茎和叶中K+和Ca2+显著降低,Na+含量显著升高。耐盐品种相对生物量积累高于盐敏感品种,根、茎和叶中K+及K+/Na+显著高于盐敏感品种,盐敏感品种的Ca2+和Ca2+/Na+高于耐盐品种,盐敏感品种通过提高Ca2+的利用率适应盐胁迫环境。NaCl胁迫下,耐盐材料主要通过离子区隔化维持根系中较高的K+和K+/Na+,同时叶片中贮存大量的Na+用以保持根系活力,从而提高茄子幼苗的耐盐性。 相似文献
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【目的】进一步探明盐胁迫条件下营养元素K+、Ca2+和Mg2+对苗期不同水稻基因型耐盐性的影响差异,为明确作物耐盐胁迫的生理机制、提高作物耐盐胁迫能力提供参考。【方法】于2009年1—4月在严格控制水、温、光和营养元素供应的国际水稻研究所人工气候室进行水培试验,比较研究营养液中K+、Ca2+和Mg2+浓度的变化对不同水稻基因型苗期耐盐性的影响。【结果】在盐胁迫条件下(100mmol·L-1NaCl),耐盐基因型(FL478和IR651)与盐敏感基因型(IR29和Azucena)相比,植株体内有较低的Na+含量和Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+比,有较高的K+含量,这些都是耐盐基因型耐盐胁迫能力高于盐敏感基因型的内在原因。盐胁迫条件下提高营养液中Ca2+和Mg2+的含量(60mg·L-1),可显著降低植株体Na+含量和Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+比,明显减轻盐胁迫的危害,增强水稻耐盐胁迫能力,且Ca2+处理的效果优于Mg2+处理;而提高营养液K+含量对以上指标的影响远远小于Ca2+处理和Mg2+处理,这也是K+处理对水稻耐盐性影响相对不明显的内在原因。【结论】K+、Ca2+和Mg2+在植株体内的含量及其与Na+的比值变化都会影响水稻苗期耐盐性;适当提高水稻生长环境的Ca2+和Mg2+浓度可以明显增强植株耐盐胁迫能力,营养元素Ca2+的效果比Mg2+明显;而K+对水稻耐盐性的影响相对不明显。 相似文献
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【目的】在盐胁迫条件下研究SOS突变体K+吸收的变化,旨在解析植物高盐胁迫响应与K+吸收的关系。【方法】以SOS信号途径的3个主要基因sos1、sos2、sos3突变体和野生型拟南芥(WT)为试验材料,在含有不同Na+/K+浓度比例的培养基上处理试验材料,观察各突变体与WT的表型差异,进行根系扫描、测定植物的RGR(相对生长率),植株体内Na+、K+的含量,计算植株体内Na+/K+浓度比值,同时,利用qRT-PCR分析K+转运体基因AKT1、AKT2、SKOR在突变体和WT间的表达差异。【结果】不同浓度K+进行处理时,突变体和WT之间没有明显差异;在30 mmol•L-1 NaCl处理下,植株形态、RGR和体内Na+/K+浓度比值,体内K+浓度的测定结果显示,当K+浓度从0.2 mmol•L-1 增加到60 mmol•L-1 时,K+浓度增加缓解了高盐胁迫对突变体生长的抑制作用。所有植株体内的Na+/K+值降低,体内K+浓度提高。在相同处理条件下,突变体的Na+/K+值高于WT,WT体内K+浓度高于突变体;当K+浓度升高到80 mmol•L-1 时,突变体的生长又重新受到抑制。所有植株体内的Na+/K+值升高,体内K+浓度降低。3个K+转运体AKT1、AKT2、SKOR的real-time PCR分析结果显示,在30 mmol•L-1 NaCl处理时,在低钾条件下(0.2 mmol•L-1 K+)AKT1和SKOR表达比较低,而高钾条件下(20.05 mmol•L-1 K+或者60 mmol•L-1 K+)AKT1、AKT2、SKOR的表达量没有明显差异,这3个基因的表达方式在突变体之间没有明显的差异。【结论】在中度盐胁迫条件下,外界K+浓度增加可以缓解盐胁迫对植物生长造成的抑制作用,但是当外界一价阳离子的总浓度高于110 mmol•L-1时,拟南芥的生长重新受到抑制。SOS信号途径对植物K+吸收没有直接的调节作用。 相似文献
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Responses of Contrasting Rice (Oryza sativa L.) Genotypes to Salt Stress as Affected by Nutrient Concentrations 总被引:1,自引:0,他引:1
ZHANG Zhen-hua LIU Qiang SONG Hai-xing RONG Xiang-min Abdelbagi M Ismail 《中国农业科学(英文版)》2011,10(2):195-206
The study was conducted to investigate the effects of applying different concentrations of the macronutrients K+,Ca2+,and Mg2+on the responses of contrasting rice(Oryza sativa L.)genotypes under salt stress.A solution culture experiment was conducted in a phytotron at the International Rice Research Institute(IRRI),under controlled temperature and humidity and natural sunlight.When subjected to salt stress of 100 mmol L-1 using NaCl,the salt tolerant genotypes FLA78 and IR651,accumulated less Na+and maintained lower ratios of Na+/K+,Na+/Ca2+,and Na+/Mg2+than the sensitive genotypes IR29 and Azucena.These tolerant genotypes also had higher concentrations of K+in their shoots and greater root and shoot biomass and green leaf area.Tolerant genotypes also maintained much lower concentration of Na+and lower and more favorable ratios of Na+/K+,Na+/Ca2+,and Na+/Mg2+in their active and developing tissues.Salt tolerance and shoot and root growth of both tolerant and sensitive genotypes were enhanced considerably when higher concentrations of Ca2+and Mg2+were applied in culture solution.The concentration of Na+and the ratios of Na+/K+,Na+/Ca2+.and Na+/Mg2+ in shoots also declined significantly.The beneficial effects of higher calcium were greater than that of magnesium and application of higher concentration of K+seems to have minor effects.Responses to salinity in rice can therefore be considerably enhanced through proper nutrient management,by increasing the concentrations of nu~ient elements that have favorable effects such as Ca2+and Mg2+Calcium is particularly more effective than both magnesium and potassium,and can be applied at relatively larger quantities in salt affected soils. 相似文献
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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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NaCl胁迫对2种鹅耳枥幼苗生长及离子吸收、分配与运输的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
以2种鹅耳枥属植物(欧洲鹅耳枥和鹅耳枥)2年生幼苗为试验材料,采用不同浓度NaCl溶液进行胁迫处理,对其生长和Na+、K+、Ca2+、Mg2+等矿质离子在不同器官的分配、吸收与运输情况进行研究,探讨2种鹅耳枥的耐盐性差异。结果表明:盐胁迫下,2种鹅耳枥生长受到显著抑制,高浓度盐胁迫下(0.3%~0.5%)死亡率逐渐增加,且欧洲鹅耳枥死亡率高于鹅耳枥。各部分干质量随着NaCl浓度的增加而降低,0.3%~0.5%盐处理下,欧洲鹅耳枥总干质量下降比率高于鹅耳枥。随着盐胁迫的加重,2种鹅耳枥对Na+的吸收均增大,高浓度盐胁迫下,欧洲鹅耳枥体内Na+含量高于鹅耳枥,且欧洲鹅耳枥Na+主要集中在茎部,而鹅耳枥Na+主要集中在根部;K+在叶片中均维持较高的水平,Ca2+和 Mg2+含量变化不大;2种鹅耳枥不同器官中的K+/ Na+、Ca2+/ Na+和 Mg2+/ Na+随盐浓度的增加呈下降趋势,且显著低于对照,盐处理组中,鹅耳枥幼苗茎和叶片的离子比值均高于欧洲鹅耳枥。随着NaCl浓度的增加,欧洲鹅耳枥幼苗从根到茎的离子选择性运输能力下降,从茎到叶片的离子选择性运输能力先降低后增加,鹅耳枥从根部到叶片整体的离子选择性运输能力均显著高于欧洲鹅耳枥。综合分析表明,高浓度的盐胁迫对2种鹅耳枥均产生不利影响,造成植物体内盐离子积累,但鹅耳枥幼苗保持体内离子平衡能力高于欧洲鹅耳枥,其耐盐性高于欧洲鹅耳枥。 相似文献
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盐胁迫对黄蜀葵生长及金丝桃苷含量的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
通过种子萌发试验和盆栽试验,探讨了盐胁迫对黄蜀葵种子发芽、生长发育、植株体内离子分布以及金丝桃苷含量的影响。结果表明,盐胁迫对黄蜀葵种子萌发有一定的抑制作用,随着盐浓度的增加,其发芽率呈下降趋势;低浓度NaCl胁迫有利于黄蜀葵生长,其中,0.3%的NaCl处理下生长发育较好;盐处理后,黄蜀葵根中Na+和K+含量显著高于茎与叶,Ca2+含量、K+/Na+和Ca2+/Na+值显著低于茎与叶;随NaCl浓度提高,根中Na+含量逐渐增加,各个器官中Ca2+和K+含量均呈上升趋势。盐胁迫对黄蜀葵花冠中金丝桃苷含量影响显著,当NaCl浓度为0.3%时,金丝桃苷含量达到最高,但当NaCl浓度为0.7%时,金丝桃苷含量急剧下降。认为黄蜀葵为耐盐植物,适度的盐胁迫可以提高黄蜀葵花冠中金丝桃苷的含量。 相似文献
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盐胁迫对蓖麻Na~+、K~+吸收分布特点和叶绿素荧光的影响(英文) 总被引:10,自引:2,他引:8
[Objective] The aim of this study is to reveal the salt resistance of castor. [Method] Under salt stress, the growth, osmotic potential, chlorophyll fluorescence parameters, Na~+ and K~+ uptakes and transports in the seedlings of two Ricinus communis varieties (cultivar castor ‘Zibi 6’ and wild castor which grew naturally in coastal saline-alkali land), were comparatively studied. [Result] Wild castor preformed better in halophilism than that of cultivar castor Zibi 6 under the NaCl treatment. One of the salt tolerant mechanisms of castor is to improve K~+ uptake and transport to overground portion, thus to maintain K~+/Na~+ homeostasis in leaves; on the other hand, the high stability of Photoreaction System Ⅱ (PS Ⅱ) plays a key role in maintaining the leaf photosynthetic rate under salt stress. [Conclusion] The results of this study provided theoretical basis for the extension and application of castor in saline beach. 相似文献
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通过种子萌发试验和盆栽试验,探讨了盐胁迫对黄蜀葵种子发芽、生长发育、植株体内离子分布以及金丝桃苷含量的影响。结果表明,盐胁迫对黄蜀葵种子萌发有一定的抑制作用,随着盐浓度的增加,其发芽率呈下降趋势;低浓度NaCl胁迫有利于黄蜀葵生长,其中,0.3%的NaCl处理下生长发育较好;盐处理后,黄蜀葵根中Na+和K+含量显著高于茎与叶,Ca2+含量、K+/Na+和Ca2+/Na+值显著低于茎与叶;随NaCl浓度提高,根中Na+含量逐渐增加,各个器官中Ca2+和K+含量均呈上升趋势。盐胁迫对黄蜀葵花冠中金丝桃苷含量影响显著,当NaCl浓度为0.3%时,金丝桃苷含量达到最高,但当NaCl浓度为0.7%时,金丝桃苷含量急剧下降。认为黄蜀葵为耐盐植物,适度的盐胁迫可以提高黄蜀葵花冠中金丝桃苷的含量。 相似文献