盐胁迫对刺槐不同组织及细胞离子吸收和分配的变化

该文从器官水平和细胞水平对盐胁迫后的刺槐苗离子含量进行分析 ,比较了不同组织膜透性和盐离子在刺槐组织及细胞中的分配特点 .研究表明 :随胁迫时间的延长 ,叶片细胞膜系统受到的伤害比根部细胞膜系统大 .根部的Na+含量较高 ,其分布量的顺序是根 >茎 >叶 ,叶片中盐离子含量较低 ,从而减少了盐胁迫对地上部的毒害 ;K+的含量则与Na+相反 ,其分布量的顺序为 :叶 >茎 >根 ,幼嫩的组织中分布较多 ,以保证植物正常的代谢活动 .刺槐根皮层细胞的液泡中积累Na+和Cl-的量远高于细胞质 ,说明刺槐的根皮层细胞对Na+和Cl-具有一定的区隔化作用 .刺槐叶肉细胞的细胞壁、细胞质和液泡中Na+和Cl-的含量没有明显差别 .测定结果表明 。

盐胁迫下白杨无性系苗木体内离子分配及比较

以白杨杂种无性系及其亲本当年生苗木为材料 ,分析了盐胁迫下无性系的离子含量 ,及 Na+ 、K+ 、Ca+ +在植物体内运输和分配特点 ,并对无性系间差异进行了比较。研究表明 ,随盐浓度提高 ,植物体内Na+ 含量迅速提高 ,K+ 、Ca+ + 含量降低 ;盐分胁迫下 ,根部 Na+ 含量较高 ,叶片 Na+ 中含量最低 ,K+ 、Ca+ +含量则相反 ,特别是 Ca+ + ,其分布顺序为叶 >茎 >根。杂种无性系 B430及其亲本新疆杨对 K+ 和 Ca+ + 运输的选择性比毛白杨高 ,而对 Na+ 运输的选择性则比毛白杨低 ,从而导致根部存留的 Na+ 较多 ,叶片分配的 Na+ 数量较少 ,从而减轻 Na+ 对叶片的伤害。综合分析表明 B430和新疆杨耐盐能力最强 ,毛新杨其次 ,毛白杨最差。

转AtNHX1基因杨树Tr品系的耐盐性研究

以不同盐分强度处理欧美107杨(Populus×euramericana‘Neva’)(Wt)和转拟南芥液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因AtNHX1欧美107杨新品系(Tr)幼苗,揭示Tr和Wt两品系幼苗耐盐性的差异,探索拟南芥液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因AtNHX1对提高杨树耐盐能力的效应。结果表明:低盐处理下,Wt植株生长明显受到抑制,其干重显著低于对照,盐分强度加大后,抑制作用更大,其干重只有对照的50%;而Tr植株在低盐处理下干重与对照差异不显著,高盐处理时其干重为对照的74%。同时,不同盐度处理下,Tr的干重均显著高于Wt,且随着盐度升高,两品系间植株干重差异增大。盐处理后,Tr植株叶片叶绿素和类胡萝卜素的含量均显著高于Wt,并能维持较高的净光合速率(Pn)和PSII最大光化学效率(Fv/Fm);在盐处理下虽然Tr叶片和根系均较Wt积累了更多的Na+,但同时也维持了更高的K+和K+/Na+比率,而且叶片对K+选择性的运输明显高于Wt;同时,Tr叶片MDA含量和电解质渗漏率显著低于Wt。可见,在盐处理下转AtNHX1植株较未转基因植株维持了更高的生长量、光合色素、光合能力和叶片质膜稳定性,说明AtNHX1的转入能够显著提高欧美107杨的耐盐性。

盐胁迫条件下三角滨藜叶片中盐分的积累与分配

用扫描电镜和能谱仪测定不同浓度NaCl胁迫2wk后的三角滨藜幼叶和成熟叶中Na+在细胞外和细胞内的分布情况,并利用原子吸收分光光度计测定叶片中Na+的积累量,同时还观测了盐囊泡及其与盐的积累、分泌之间的关系.结果表明,在盐胁迫下,三角滨藜叶片中的Na+积累量随根外溶液盐浓度的升高而增加,而盐囊泡的含盐量并无显著变化.同时发现,叶片中的Na+主要积累在细胞内.因此,可以认为,三角滨藜主要靠吸收并在细胞内积累Na+来降低渗透势,保证植株的水分吸收,而三角滨藜的盐囊泡在盐分分泌与抗盐中并无实质性作用.

碱蓬属植物耐盐机理研究进展

碱蓬属(Suaeda)植物是一类典型的真盐生植物,属于重要的盐生植物资源,全球广泛分布。人们已经对20种碱蓬属植物进行了观察和盐胁迫实验,研究了不同器官或组织的生理生化特征及其对盐胁迫的反应,并基于这些研究分析了盐胁迫的应答机制。叶片肉质化、细胞内离子区域化、渗透调节物质增加和抗氧化系统能力增强是碱蓬属植物响应和适应盐胁迫的重要方式和途径。但迄今为止的研究工作尚有一定的局限性,主要包括:研究工作主要集中在植物地上部分,而对植物地下部分的研究较少;多是少数生物学指标或生理学现象的单独观察,而缺乏对生理代谢过程的整体和综合分析;针对某种碱蓬的独立分析较多,而与近缘种的比较研究较少;植物对中性盐胁迫的反应研究较多,而对碱性盐的研究较少。为进一步系统阐明碱蓬属植物的耐盐机制,今后的工作应注重碱蓬属植物响应和适应盐胁迫的信号网络和调控机制研究,基于系统生物学研究思路,采用现代组学技术探索该属植物响应盐胁迫的由复杂信号网络调控的特殊生理特征和特异代谢途径。

野大麦耐盐适应性反应机制的研究

目的探讨野大麦的耐盐适应性反应机制。方法采用原子吸收和X-ray微区分析等方法分析野大麦[Hordeumbrevisubulatum(Trin.)Link]在NaCl胁迫下幼苗生长、K+和Na+吸收、运输、分配及外排等生理响应。结果在NaCl≤350mmol·L-1时,茎叶和根系的干重变化不明显,盐浓度的增加对根生长的抑制作用小于茎叶,根Na+含量增加的幅度小于茎叶、茎叶和根中K+含量均下降,但茎叶可维持较高的K+含量;野大麦具有较强的K+-Na+吸收选择性;低盐胁迫时Na+主要贮存于液泡和细胞间质;高盐胁迫时主要通过外排Na+来维持体内离子平衡。结论野大麦在NaCl≤350mmol·L-1时生长正常,其耐盐性与根拒绝吸收Na+及茎叶维持高K+含量有关,Na+区域化与外排可能是野大麦主要的耐盐适应性反应机制。

盐胁迫下胡杨和毛白杨叶细胞中的离子区隔化

该文以抗盐的胡杨和盐敏感的毛白杨组培再生苗为实验材料,利用X--射线微区分析技术研究盐胁迫下(为期20d的盐处理)叶片各种类型细胞内主要元素Na+、Cl-、K+的分布情况,测定的细胞类型包括:①叶脉细胞(叶脉维管束导管、叶脉维管束内部和外部的薄壁细胞);②叶肉细胞(栅栏组织、海绵组织);③表皮细胞(上、下表皮细胞).结果表明,胡杨和毛白杨叶细胞对盐离子的区隔化有明显差异:与毛白杨相比,盐处理后的胡杨叶细胞不但具有较高的拒Na+能力,即将Na+贮存在质外体中,而且液泡区隔Na+的能力也强于毛白杨.在Cl-的区隔化方面,对照处理胡杨各种类型的细胞(包括叶脉、叶肉和表皮细胞)Cl-浓度都高于毛白杨,但在盐胁迫下,胡杨叶片的细胞壁、液泡甚至叶绿体中Cl-的含量都低于毛白杨,这是胡杨根细胞限制Cl-离子根冠运输的结果.盐处理使胡杨叶片各种类型细胞中的K+浓度降低;与胡杨不同,毛白杨叶片细胞中质外体的K+浓度下降,而液泡中的K+水平却相应提高,这是毛白杨细胞内K+重新分配的结果:由于盐处理后毛白杨液泡内积累了过多的Cl-,K+从细胞壁进入液泡,用以平衡液泡内Cl-积累所带来的负电荷.

植物耐盐机理的研究进展

可以在盐渍环境下正常生长的植物,对盐害均有一定的适应能力。根据近年来对植物耐盐机理方面的研究,从植物的形态、解剖以及生理生化水平等方面概述了植物的耐盐机制。

盐胁迫条件下湿地植物的适应策略

全球气候变化、生境的特殊性及人为干扰等因素均能使湿地植物受到间歇或永久性的盐胁迫,进而影响到植物的存活、生长、分布和繁殖。在长期的适应进化过程中,湿地植物形成了多种适应盐胁迫的策略,主要有:1)生活史方面,植物可通过种子萌发时间的调整、种子休眠、胎生、繁殖方式的改变等逃避盐度的直接伤害;2)形态学方面,植物可通过生物量分配模式的调整、茎的老化、落叶及营养器官的肉质化等将多余的Na+隔离到代谢不活跃的茎中或将其排出体外;3)解剖学方面,植物可通过气孔下陷、发达的通气组织、增加细胞木栓层、角质层及栅栏组织的厚度等以维持植物正常的光合作用和呼吸作用;4)生理生化方面,植物可通过离子区隔化、拒盐、泌盐、选择性吸收、渗透调节、激素调节及抗氧化物酶的诱导等来维持细胞内正常的渗透压,清除胞内活性氧分子(ROS);5)分子水平方面,植物可通过多种与盐胁迫相关的基因来调控细胞内的多种代谢反应。在今后的研究中,Ca2+对脯氨酸合成的调控、变化盐度条件下的适应策略及根系功能的维持等方面仍需进一步加强。

关于野大豆盐腺问题的探讨(英文)

以中国 3个省的盐生野大豆 (GlycinesojaSieb .etZucc .)为材料 ,在沙基培养、溶液培养和大田种植 3种种植条件下用不同浓度的盐处理 ,观测了茎叶表面附着物的形态分布和腺毛的超微结构 ,测定了叶片腺毛分泌物中和叶片组织内部Na+ 和Cl-的含量变化 ,并对腺毛的 3个细胞以及表皮细胞和叶肉细胞内的Na+ 相对含量变化进行了X射线微区分析。结果发现 :盐生野大豆茎叶表皮上生长的附着物中只有表皮毛和腺毛 ,腺毛的形态类似于禾本科植物中的一些盐腺 ,叶片上的腺毛均生长在叶脉上 ;腺毛细胞内部结构具有一般盐腺的特点 ,如有大液泡 ,稠密的细胞质 ,大量的线粒体、叶绿体、胞间连丝以及较厚的细胞壁等。通过测定在无盐对照、盐处理和盐处理加盐腺泌盐抑制剂条件下盐生野大豆叶片腺毛分泌物中和叶片组织内部的Na+ 和Cl-含量 ,结果显示 ,盐生野大豆腺毛具有泌盐功能 ,加入泌盐抑制剂后 ,其泌盐作用停止 ;腺毛的 3个细胞以及表皮细胞和叶肉细胞内的Na+ 在不同的盐浓度下的微区定位分析结果表明 ,盐生野大豆叶片的腺毛细胞有较强的积累Na+ 的能力。综合分析认为 ,盐生野生大豆的腺毛就是具有泌盐功能的盐腺 。

拟南芥液泡膜Na^+/H^+逆向转运蛋白的研究进展

拟南芥液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白是由AtNHX1基因编码的一个在盐胁迫中起重要作用的蛋白。本文综述了AtNHX1的基本结构、功能及作用机制,展望其作为有效植物耐盐基因的前景,并对拟南芥液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因家族其他成员的研究,也做了相应的概括。

过渡-稀土单分子磁体合成方法综述

综述了设计合成3d-4f单分子磁体常见的几种方法:分隔配体法、辅助自组装法和目标位置法,评价了几种方法的优缺点,并对前景做了展望。

膜离子转运蛋白对植物盐适应能力的调节机制

细胞质是生理生化反应的集中部位,植物的正常生长发育需要维持胞质内离子的相对稳态。盐胁迫对植物生长发育的主要危害表现为Na+在胞质中的大量累积所造成的细胞生理生化代谢过程的抑制以及胞质内离子平衡的破坏。细胞质维持K+/Na+比相对恒定的能力是植物盐适应的决定因素之一,这种能力主要通过膜转运蛋白介导的吸K+拒Na+的选择性吸收、离子外排和区域化等过程来实现。在本文中,作者就膜离子转运蛋白对植物盐适应能力的调节机制作了综述性讨论。

向日葵对盐胁迫的反应及其抗盐机理的研究进展

通过总结近年来国内对于向日葵在盐胁迫下的反应机理的研究,从种子、形态发育、光合作用、水分代谢和呼吸作用等方面综述了盐胁迫下向日葵的生理生化反应,并在此基础上概括了盐害条件下向日葵的三大耐盐机制,即渗透调节、离子摄入和区域化以及拒盐与离子的选择吸收机制。

Epac在心脏功能中的研究进展

环腺苷酸结合蛋白(Epac)是环磷酸腺苷激活作用于Ras样GTP酶的鸟嘌呤核苷酸交换因子。现已确认Epac参与调控包括Ca2+离子处理,细胞增殖,细胞生存,细胞生化,细胞极化,细胞-细胞黏附事件等关键的细胞过程。最近研究表明,Epac在调控炎症和心肌肥厚中发挥着重要作用。现就Epac信号途径及其与心肌细胞肥大的关系进行综述,以便进一步了解Epac在心脏功能中的作用。

植物细胞不同部位离子含量测定方法研究

详细介绍了研究植物细胞不同部位离子含量测定的两种方法 :淋洗法和电镜—能谱分析法。包括提取溶质 (或制样 )方法 ,测试要求条件 ,数据分析 ,并论述了两种方法在应用时要注意的问题。

盐胁迫下逆向转运蛋白对植物耐盐性影响的研究进展

在高浓度Na Cl胁迫下,土壤中Na^+和Cl^-浓度过高将导致植物机体出现渗透压改变和离子中毒的现象,致使植物代谢异常。此外,盐胁迫还影响植物的Ca^(2+)和K^+等矿质元素的吸收。植物为抵御高浓度盐对自身的毒害作用,通过膜逆向转运蛋白将细胞内过多的Na^+向外排出细胞和将Na^+运入液泡区隔化。对膜逆向转运蛋白在Na^+和Cl^-的吸收、外排和离子区隔化以及膜逆向转运蛋白在植物抗盐性中的重要作用进行了综述。

耐盐锻炼黑果枸杞适应盐胁迫的特征

【目的】明确耐盐锻炼黑果枸杞适应长期盐渍化胁迫的机理,为其修复极端干旱区盐渍化土壤提供依据。【方法】应用回归分析及主成分分析低盐胁迫(MSS)、中盐胁迫(HSS)和高盐胁迫(SS)土壤黑果枸杞各器官K^+、Na^+和Ca^2+区隔化特征,器官干质量和根系形态对盐胁迫的响应。【结果】(1)NaCl浓度小于183.63 mmol/L,耐盐锻炼黑果枸杞植株成活率随着NaCl浓度增加而增大,NaCl浓度≥355.88 mmol/L植株全部死亡。随着NaCl浓度升高,花期到初果期果实相对生长速率显著减缓,初果期到果实完全成熟期果实相对生长速率加快。(2)HSS处理的根K^+和Na^+显著高于MSS和SS,茎中K^+、Na^+和Ca^2+含量均显著低于MSS和SS。HSS处理的根和茎中K^+/Na^+和Ca^2+/Na^+差异不显著。SS处理的叶Ca^2+分别是MSS和HSS的5和3倍。SS处理的根和茎Na^+含量没有显著差异,根和叶Ca^2+含量也没有显著差异。胁迫程度从MSS上升到SS,茎中Na^+含量平均增加0.78 g/kg。(3)PCA分析表明,主成份1(PCA1)和主成份2(PCA2)共解释了黑果枸杞适应盐胁迫的73.9%。PCA1可解释黑果枸杞盐胁迫的57.8%信息,其中,地上器官干质量对PCA1贡献最大,按照对PCA1贡献率大小排序为叶干质量、茎干质量、根干质量和主根直径。PCA1与根Na^+含量、地上器官Na^+含量和侧根直径呈显著负相关。株高、根Ca^2+含量、茎粗、地上器官K^+/Na^+、根干质量、主根直径与PCA1呈正相关。植株K^+/Na^+、根系K^+/Na^+、根际土壤K^+/Na^+、根Ca^2+含量和地上器官Ca^2+含量可以解释PCA2盐胁迫的16.1%信息,上述指标均与PCA2呈显著负相关。【结论】随着盐胁迫程度增加,叶维持高浓度Ca^2+调控植株体K^+/Na^+,根和茎富集储存Na^+能力显著增强,说明经过耐盐锻炼黑果枸杞倾向于不同器官协同分担盐胁迫以适应长期盐胁迫。

盐胁迫下三种滨藜植物体内盐分离子分布格局

滨藜属植物作为典型植物分布于全球干旱半干旱地区,其耐干旱、耐贫瘠、耐盐碱能力强,同时具备牲畜适口性好、速生等优良特性,在防治水土流失和改善牧场条件等领域均有所应用.以三种引进滨藜属植物作为试验材料,研究了复合钠盐胁迫下盐分离子在器官水平上的分布格局.结果表明随着胁迫强度的增加,K+、Mg2+在三种滨藜根、茎、叶里的含量在减少,而Na+、Cl-的含量在增加.对三种滨藜离子总量的分析表明,三种滨藜叶片的离子含量占根、茎、叶三者总离子含量的54%-62%,叶片储存了大部分的离子.离子总量在各器官中的顺序是叶>根>茎.