盐地碱蓬△1-二氢吡咯-5-羧酸合成酶基因(SsP5CS)的克隆及表达特性

从盐地碱蓬(Suaeda salsa)中克隆了△1-二氢吡咯-5-羧酸合成酶基因的cDNA片段(S.salsa △1-pyrroline-5-carboxylate synthase gene,Ssp5CS).Southern杂交表明SsP5CS基因在盐地碱蓬基因组中只有一个拷贝;Northem杂交结果表明,不同盐处理(400mmol/L NaCl)时间下SsP5CS在盐地碱蓬叶中的表达量明显增加;同时盐胁迫条件下盐地碱蓬叶中的脯氨酸含量与对照相比显著的增加,并且其渗透调节能力也逐渐增强.推测SsP5CS基因可能在保护盐地碱蓬免受盐胁迫损伤的过程中起到重要作用.     

盐地碱蓬Δ^1—二氯吡咯—5—羟酸合成酶基因（SsP5CS）的克隆及表达特性

从盐地碱蓬（suaeda salsa)中克隆了Δ^1-二氯吡咯－5－羟酸合成酶基因的cDNA片段（S.salsa Δ^1-pyrroline－5－carboxylate synthase gene,Ssp5CS),Southern杂交表明SsP5CS基因在盐地碱蓬基因组中只有一个拷贝；Northern杂交结果表明，不同盐处理（400mmol/L NaCl)时间下SsP5CS在盐地碱蓬叶中的表达量明显增加，同时盐胁迫条件下盐地碱蓬叶中的脯氨酸含量与对照组相比显著的增加， 并且其渗透调节能力也逐渐增强，推测SsP5CS基因可能在保护盐地碱蓬免受盐胁迫损伤的过程中起到重要作用。     

盐地碱蓬甲硫氨酸合成酶基因(SsMS)的克隆与表达分析

从盐地碱蓬 (Suaedasalsa)中克隆了甲硫氨酸合成酶基因的cDNA片段 .通过Southern杂交和Northern杂交对其表达特性进行分析 ,结果表明 ,同一盐浓度不同时间处理下、双氧水及冷害刺激条件下甲硫氨酸合成酶在碱蓬叶中的表达量先呈现减少然后增加的趋势 ;聚乙二醇 (PEG)透导下呈现下降趋势 .由此可见该酶在盐、氧化和低温胁迫条件下产生一定的反应 .     

盐地碱蓬甲硫氨酸合成酶基因（MsMS）的克隆与表达分析

从盐地碱蓬(Suaeda salsa)中克隆了甲硫氨酸合成酶基因的cDNA片段．通过Southem杂交和Notthem杂交对其表达特性进行分析，结果表明，同一盐浓度不同时间处理下、双氧水及冷害刺激条件下甲硫氨酸合成酶在碱蓬叶中的表达量先呈现减少然后增加的趋势；聚乙二醇(PEG)透导下呈现下降趋势．由此可见该酶在盐、氧化和低温胁迫条件下产生一定的反应．     

不同浓度N素对海水浇灌下盐地碱蓬幼苗生长的影响

为了探讨N素营养对海水浇灌盐生植物生长的影响,研究了0、0.5 mmol/L、5 mmol/L N素营养对80%海水(含2.86%的海盐)胁迫下真盐生植物盐地碱蓬幼苗生长的影响.结果表明,N素营养对海盐胁迫下盐地碱蓬幼苗的生长有显著的缓解效应,其中0.5 mmol/L N处理条件下盐地碱蓬幼苗的株高、干鲜重、叶绿素含量、SOD酶活与对照相比均有显著增加,MDA含量显著降低.5 mmol/L N处理条件下与对照相比盐地碱蓬幼苗株高、叶绿素含量均有显著增加,MDA含量显著减少,SOD酶活显著降低.这表明一定浓度的N肥可以显著促进海水浇灌下盐地碱蓬的生长,其原因可能与增加SOD活性和叶绿素含量及降低膜脂过氧化有关.     

两种不同盐浓度环境中盐地碱蓬叶的形态结构特征研究

通过光学显微镜和扫描电镜观察,研究了盐生植物盐地碱蓬叶的形态解剖学特征,结果表明,盐地碱蓬是典型的贮盐植物;生长在两种不同盐浓度环境中的盐地碱蓬,在叶外部形态及内部结构方面表现出显著的性状差异。     

不同浓度NaCl处理对盐地碱蓬萌发及生长的影响

用不同浓度NaCl盐溶液(0mmol/L、25 mmol/L、50 mmol/L、100 mmol/L、150 mmol/L、200 mmol/L、250 mmol/L、300 mmol/L)处理盐地碱蓬种子,观察种子的萌发情况及可耐受盐胁迫的程度.再用0mmol/L、100 mmol/L、200 mmol/L、300 mmol/L、400 mmol/L的NaCl盐溶液处理幼苗,观察碱蓬幼苗在不同浓度NaCl胁迫下生长情况及地上、地下部分的K+、Na+离子分布情况.实验结果表明:浓度在25 mmol/L~50 mmol/L区间内的NaCl盐溶液对碱蓬种子萌发有促进作用,在盐浓度为300 mmol/L碱蓬种子仍有30%的发芽率.经不同浓度NaCl溶液处理的碱蓬发现100mmol/L的NaCl盐溶液胁迫下,能明显提高碱蓬幼苗的株高、鲜重和干重;200 mmol/L的NaCl盐溶液对幼苗的物质累积可能起促进作用;且地上、地下部分的K+含量随处理浓度的增加而降低,而Na+含量却是逐渐积累,两者均不是线性关系.     

聚乙二醇(PEG)胁迫诱导水稻DNA甲基化变异与脯氨酸代谢相关性研究

干旱胁迫经常伴随着植物脯氨酸代谢的变化.为了研究干旱胁迫条件下脯氨酸的累积与DNA甲基化变异之间的相关性,采用聚乙二醇(PEG)模拟天然的干旱胁迫条件,以15%聚乙二醇(PEG)胁迫处理的水稻幼苗为实验材料,利用DNA甲基化敏感扩增多态性技术(MSAP)筛选出1株甲基化变异最大的单株(S0);采用Southern印迹杂交(Southern blot)和实时荧光定量聚合酶链式反应(Realtime-PCR)分别检测S0和S1代(S0自交产生的后代)与脯氨酸代谢相关基因的DNA甲基化变异和基因表达的变化情况,并测定了S0和S1代叶片游离脯氨酸的含量.结果表明:S0代谷氨酸合成途径的相关基因没有发生甲基化,S1代谷氨酸合成途径的Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)基因在后代(14个单株)全部发生了CHG去甲基化变异,变异率为100%.鸟氨酸合成途径的鸟氨酸转氨酶(δ-OAT)基因在后代中有3个单株发生了去甲基化变异,变异率为21%;Δ1-吡咯琳-5-羧酸脱氢酶(P5CDH)和Δ1-吡咯啉-5-羧酸还原酶(P5CR)基因的甲基化没有明显变异,变异率为0.Realtime-PCR结果表明:S1代P5CS基因表达上调率为100%;δ-OAT和P5CR基因S1代14个单株中有10个单株的表达发生了上调,上调率为71.4%;降解途径中的关键基因P5CDH基因S1代表达下调率7.1%.研究结果表明DNA甲基化变异与基因表达之间可能仅在部分基因上存在一定的关联性.     

NaCl胁迫下两种表型盐地碱蓬幼苗叶片中色素含量的比较

为研究自然条件下海边生境盐地碱蓬和内地生境盐地碱蓬对环境的适应性能否遗传,我们以两种表型盐地碱蓬为实验材料,测定了不同浓度NaCl处理下其叶片中甜菜红素、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量,并计算总叶绿素(chla+chlb)含量及Chla/b.结果表明:不同浓度NaCl处理下,海边生境盐地碱蓬叶片中甜菜红素含量及Chla/b比值始终高于内地生境的,而内地生境盐地碱蓬叶片中叶绿素a、叶绿索b、总叶绿素和类胡萝卜素的含量均高于海边生境的.这表明两种表型盐地碱蓬对自然环境长期适应的结果,具有一定可遗传性.     

绿色和紫红色表型盐地碱蓬叶片抗氧化系统比较研究

盐地碱蓬(Suaeda salsa)是一种肉质盐生植物,根据叶片的颜色分为两种表型即生长在滨海盐碱地的绿色表型和生长在潮间带的紫红色表型.本文研究了滨海盐碱地盐胁迫以及潮间带高盐、缺氧和低温综合逆境对两种不同表型的盐地碱蓬抗氧化ˉ系统的影响及其可能的原因.结果表明:紫红色表型盐地碱蓬叶片的还原型谷光甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量均高于绿色表型盐地碱蓬叶片,紫红色表型盐地碱蓬叶片超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性高于绿色表型,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性则低于绿色表型盐地碱蓬.这些结果表明潮间带紫红色表型盐地碱蓬可能通过提高非酶促抗氧化剂GSH、AsA含量和关键抗氧化酶SOD和APX活性适应潮间带高盐、缺氧和低温综合逆境.     

外源GA3对盐胁迫下北美海蓬子种子萌发及幼苗生长的影响

研究了外源GA3对不同浓度的盐胁迫(NaCl)下北美海蓬子种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:外源GA3促进了盐胁迫条件下北美海蓬子种子萌发.在外源GA3处理下,北美海蓬子幼苗中脯氨酸的含量高于单盐处理,而可溶性蛋白含量影响不大;抗氧化酶活性、(O2·) 产生速率值和MDA值低于单盐处理,说明外源GA3可以加强北美海蓬子自身抗胁迫能力,其主要途径是增加体内的脯氨酸含量起作用.另外,在外源GA3处理下的北美海蓬子根系活力显著提高,说明外源GA3有利于北美海蓬子在盐胁迫下生长.     

FgPDK1调控禾谷镰孢菌响应渗透胁迫研究

真菌为了应对渗透胁迫进化出包括高渗甘油途径(high osmolarity glycerol,HOG)在内的一系列调控网络,但其上游信号调控因子尚不明确.本文以禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)为研究对象,在盐胁迫下通过遗传学和生理生化手段,研究了一个关键的线粒体能量代谢酶基因丙酮酸脱氢酶激酶(Fg PDK1)在调控渗透胁迫方面的重要作用.结果显示,(1)菌丝生长测定结果表明Fg PDK1敲除突变体(ΔFg PDK1)对盐胁迫的敏感性较野生型(PH-1)显著增加;(2)与PH-1相比较,盐胁迫下ΔFg PDK1表现出更为严重的电解质外渗和更高的胞内甘油累计量;(3)盐胁迫下ΔFg PDK1菌丝的活性氧(ROS)累计量、丙二醛含量、细胞死亡量都比PH-1显著增加;(4)盐胁迫下ΔFg PDK1菌丝的抗氧化酶基因(SOD和CAT)表达量显著低于PH-1;(5)上述生理生化表现在Fg PDK1功能恢复菌株(ΔFg PDK1-C)均可恢复到野生型水平.这些结果表明F.graminearum可能通过Fg PDK1调控HOG下游途径并维持抗氧化能力来应对高渗透胁迫.本研究为解析真菌适应渗透胁迫的分子调控机制提供了新证据.     

基于PCA的盐地碱蓬植被信息提取新指数研究

盐地碱蓬是海岸带一种重要的先锋植被,其时空分布信息是海岸带湿地生态系统保护及湿地修复工程的基础数据.为准确地获取碱蓬群落时空分布信息,构建一种盐地碱蓬提取指数十分必要.该文以辽东湾北部海岸带湿地为研究区域,基于Landsat8 OLI数据,采用主成分分析方法(PCA, principal components analysis)构建盐地碱蓬指数(suaeda principal components analysis index, SPCAI),并将其应用到多源遥感数据(Landsat5 TM、Landsat7 ETM+、Landsat8 OLI和Sentinel-2 MSI)中,最后利用SPCAI获取近21年辽东湾北部海岸带湿地碱蓬群落的时空分布信息.结果表明：1)经主成分分析的Landsat数据的第4波段(PCA₄)对盐地碱蓬的响应最为明显,且Landsat8 OLI数据的主成分分析结果明显优于TM和ETM+数据;2)基于Landsat8 OLI的PCA₄波段构建SPCAI,SPCAI对碱蓬的响应明显优于NDVI、SAVI、MSAVI,并...     

温度、光照和盐分对盐地碱蓬二型性种子萌发的影响

研究定居于运城盐湖的一年生植物盐地碱蓬种子的萌发,揭示其种子萌发的规律及对盐渍化自然生境的适应机理.采用室内萌发的方法处理种子,探索了不同温度(5/15℃、10/20℃、15/25℃、20/30℃)、光照(光暗交替和黑暗)以及盐分浓度(0 m S/c、5 m S/c、10 m S/c、20 m S/c、40 m S/c、60 m S/c和80 m S/cm)下盐地碱蓬二型性种子萌发的现象,揭示其种子萌发的特性及其对盐渍化自然生境的适应机理.(1)盐地碱蓬二型性种子在5℃~30℃之间都可以萌发;(2)在温度、光照相同的情况下,盐地碱蓬种子的萌发百分数随着盐胁迫量的变多呈现减少的趋势;(3)温度、光照和盐分对不同类型种子萌发的影响不同,棕色种子比黑色种子萌发好.该研究为了解温度、光照和盐分对盐地碱蓬二型性种子萌发的影响提供了数据基础和理论依据.     

盐、碱胁迫下星星草有机酸代谢调节的比较研究

为探究植物抗盐、碱生理机制的异同,根据东北地区盐碱化草原土壤可溶性盐分的组成特点,模拟0～240 mmol/L的盐胁迫和碱胁迫条件,对苗龄8周的星星草(Puccinellia tenuiflora) 幼苗进行了胁迫处理,分析了两种胁迫下植株体内外有机酸组分及其含量的变化.结果表明:在盐胁迫和碱胁迫条件下 ,星星草茎叶中所含的有机酸均以苹果酸、草酸、柠檬酸和琥珀酸为主,但有机酸总量和比例显著不同.星星草茎叶中的有机酸总量随着碱胁迫强度的增大而急剧上升,但随着盐胁迫强度的增大而略有下降.在4种有机酸中,碱胁迫对柠檬酸含量的影响差异最大,使其构成了碱胁迫下有机酸积累的主体.对于盐、碱胁迫下星星草根系分泌物的研究表明:只有在碱胁迫条件下,星星草根系才分泌有机酸而且柠檬酸是唯一可检测出的成分.说明体内大量积累和根系分泌以柠檬酸为主的有机酸是抗碱盐植物星星草对碱胁迫的关键生理响应.     

盐胁迫下盐芥和拟南芥内源激素质量分数变化的研究

采用酶联免疫吸附(ELISA)法测定了盐胁迫下盐芥(Thellungiella halophila)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)叶片中生长素(IAA)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(ZR)和脱落酸(ABA)等4种内源激素的质量分数,分析了2种植物的4种内源激素在盐胁迫下的响应特征.结果表明:48 h盐胁迫下拟南芥中的ABA质量分数增加2～2.7倍,是主要的胁迫响应激素;盐芥中呈积累增加的是IAA、ZR、GA,皆为促进生长的激素.说明盐胁迫下2种植物的激素应答方式不同.     

黄河三角洲滩涂耐重盐植物的筛选实验

采用盐水胁迫发芽、盐水浇灌盆栽和田间耐盐实验,研究植物的耐盐能力,筛选黄河三角洲滩涂重度盐渍土适生的耐盐植物.结果表明:高质量分数NaCl对耐盐植物种子的萌发有明显的抑制作用,发芽率与盐质量分数之间呈显著的负相关;盐胁迫下植物苗期相对生长量由大至小依次为盐地碱蓬>柽柳>中亚滨藜>二色补血草>三角叶滨藜>海边月见草>海滨锦葵>田菁>罗布麻.筛选出耐盐性极强的、能在盐的质量分数为20 g/kg以上的重盐土上生长的植物2种,即柽柳和盐地碱蓬,为黄河三角洲滩涂重盐土的生物改良提供了实验材料.     

不同自然盐渍生境下盐地碱蓬叶片色素积累及光合特性的研究

本文以黄河三角洲内地重盐碱地和海边潮间带两种乍境下的盐地碱蓬为材料,比较不同生境对盐地碱蓬色素积累和相关光合指标的影响.结果表明:海边生境的盐地碱蓬叶片中甜菜红素的含量显著高于内地生境条件下的,而叶绿素a、叶绿素b的含量显著低于内地生境条件下的.内地生境盐地碱蓬功能叶片净光合速率,Fu/Fm,ΦPSⅡ均显著高于海边生境的功能叶片.说明海边生境的盐地碱蓬可能通过调节叶片中不同色素的含量,改变光合特性,适应综合逆境.     

对运城盐湖地区盐角草和盐地碱蓬耐盐性的分析

通过对运城盐湖地区两种耐盐植物,盐角草和盐地碱蓬的生理生化以及其生长的土壤环境进行了分析,发现土壤中以Na＋、C1-、so^24-硫酸根离子为主,土壤的pH为7．68—8．09．植物肉质程度高,对Na＋、cl-的吸收明显高于ca＋、Mg2＋、K＋．盐角草吸收Na＋和cl-的能力大于盐地碱蓬．盐角草更耐盐,适宜生在C1-含量较多的盐渍地,它吸附Na＋、cl-离子的能力更强些,盐地碱蓬可以生在sol-较高的盐渍地．     

盐角草和毕氏海蓬子幼苗对盐胁迫的生理响应

以盐角草、毕氏海蓬子为材料,研究了NaCl胁迫下盐生植物毕氏海蓬子和盐角草幼苗抗氧化系统酶活性以及一些渗透物质的含量变化.结果表明,盐胁迫下盐角草和毕氏海蓬子幼苗抗氧化酶SOD、CAT、脯氨酸含量、MDA含量以及O2-.产生速率变化基本一致,都呈先升后降趋势;而POD和可溶性蛋白变化存在差异,体现了两者在对盐胁迫响应机制上的不同.同时实验还表明,两材料能正常生长的盐浓度范围在200 mmol/L以内.