果树耐盐性研究进展
藜麦种质资源及抗旱和耐盐的研究进展
藜麦种质资源及抗旱和耐盐的研究进展
藜麦是一种野生草本植物,主要分布在南美洲、西亚和欧洲。近年来,由于其高蛋白、高营养价值以及良好的环境适应性等特点,藜麦在全球范围内受到越来越多的关注。目前,全球各地对藜麦种质资源的研究已经展开,涉及到藜麦的产量、品质、适应性以及抗逆性
等不同方面。
藜麦种质资源
目前藜麦种质资源的收集和保存工作还比较落后,尤其是大部分藜麦种质资源都集中
在南美洲,其他地区种质资源数量比较有限。但是随着人们对藜麦种质资源的重视,国内
外一些研究机构开始积极开展藜麦种质资源的收集保存工作。已经发现了大量藜麦的荒漠型、山地型、杂交型等不同类型藜麦资源,这些资源可以为藜麦的种质改良提供丰富的遗
传基础。
抗旱性研究
藜麦对干旱的适应性非常强,其生长期间仅需少量水分就可以生长良好。但是藜麦在
生长初期对干旱的适应性比较差,要想让藜麦具备更强的抗旱能力,需要通过遗传改良等
手段进行研究和改进。目前,国内外一些科学家通过对藜麦抗旱相关基因的研究,发现了
一些重要的基因,这些基因可以为藜麦的抗旱育种提供重要的参考。
耐盐性研究
藜麦对盐碱地的适应性非常强,其可以在盐碱地上正常生长和发育。这主要得益于藜
麦对盐分的耐受能力很强,其种子和幼苗可以承受高浓度的盐分。目前,国内外一些研究
机构都在积极探索藜麦的耐盐基因,并通过基因编辑等技术手段实现对耐盐基因的精准修饰,从而进一步提高藜麦在盐碱地上的适应性和产量。
总体来说,藜麦的种质资源丰富,其抗旱和耐盐性能力突出,为其在不同地理环境中
的应用提供了很好的基础。但是目前藜麦相关研究还比较缺乏,未来需要加强对藜麦的研
草莓耐盐性研究概况
苗各 项生理 指标均 发生显 著变化 ,试 管苗表现 出 明显 的盐
害症状 ,因而认为0 . 3 %的N a C 1 浓度可 作为草莓耐盐性 研究 的一 个参考值 ,B e ms t e i n L. [ 5 1 的研究 则表 明 :草莓在 土壤 含盐量为0 . 0 5 %时生长即受到严 重影响 ;而刘友 良等御 认为 草莓的盐害 阈值为 1 d S / m。
以设 施栽 培 为主要 生 产方 式 。但 由于草 莓是 浅 根性植 物 ,
性 能 不 同 , 因而 其 耐 盐 性 能 也 不 尽 相 同 。
郑 立锦研 以盆栽控盐和组 培继代苗加盐法研 究 了不 同浓 度条件下 的Na C 1 胁迫对 ‘ 全明星 ’ 、 ‘ 丰香’ 、 ‘ 达塞莱 克 特( 达塞 ) ’3 个草 莓品种 的耐 盐性 ,结果 表 明 :3 个草 莓 品
中国园艺文摘 2 0 1 3 年第2 期
草莓耐盐性研究概况
曾洪 学,宋 检
( 浙江 同济科技 职业学院 ,浙江 杭州 3 1 1 2 5 1 ) 摘 要 :综述近年来草莓耐 盐性方 面的研 究概 况, 包括 草莓耐盐 的阈值、草莓不 同品种 的耐 盐性 以及 不 同处理 对
生理 表现 ,结果表 明 :大干0 . 3 %的Na C 1 胁迫 下 ,草莓试 管
含量增加( 本试 验 中,诱 变处理株叶 片 中游 离脯氨酸 含量 明 显升高 ,认为 是植株 在盐胁 迫下 的一种 保护性 反应 ,对提 高植 株的耐盐性 有利) ,对盐 渍环境表 现 出一 定的抗性 。其 后 ,刘艳萌 等“ q 以 C o —v射 线与E MS 对草莓 组培 苗进行 复
植物耐盐碱性研究进展及外源褪黑素应用研究
特产研究
157
Special Wild Economic Animal and Plant Research DOI :10.16720/ki.tcyj.2022.092
植物耐盐碱性研究进展及外源褪黑素应用研究
贾文飞1,2,马靖恒1,2,裴彤1,2,魏晓琼1,2,王颖1,2,李金英1,2,吴林1,2※
(1.吉林农业大学园艺学院,吉林
长春
130118;2.吉林省蓝莓研究中心,吉林
长春130021)
摘要:土壤盐碱化是农业发展的主要障碍之一,是当今世界农业发展所面临的重大环境问题。褪黑素(N-乙酰基-5-甲氧基色胺)是广泛存在于动植物体内的小分子胺类物质,植物中褪黑素可参与植株的生长与发育,调控植物对盐碱胁迫的应答。本文概述盐碱胁迫下植物的生理响应,归纳总结外源褪黑素对植物盐碱胁迫的生理响应,为植物的抗性研究和外源褪黑素的开发利用提供理论基础。关键词:土壤盐碱化;盐碱胁迫;生理响应;褪黑素中图分类号:
Q945.78文献标识码:
A 文章编号:1001-4721(2023)
03-0157-06Research Progress on Salt-alkali Tolerance of Plant and
Application of Exogenous Melatonin
JIA Wenfei 1,2,MA Jingheng 1,2,Pei Tong 1,2,WEI Xiaoqiong 1,2,WANG Ying 1,2,
LI Jinying 1,2,WU Lin 1,2※
(1.College of Horticulture,Jilin Agricultural University,Changchun 130118,China;2.Jilin Blueberry Research Center,
耐盐果树滨梅的特性与栽培技术
耐盐果树滨梅的特性与栽培技术
作者:李维林等
来源:《山东农业科学》2013年第04期
摘要:滨梅(Prunus maritima Marshall)是蔷薇科李属的一种耐盐果树。滨梅既可在逆境中生长,又可保护环境,用于海岸沙滩等环境修复和沙丘固定;既可美化环境,又可食用,用于果品、色素加工。滨梅较易栽培,可通过播种、扦插、分株、组织培养等繁殖方式获得大量苗木。
关键词:滨梅;特性;用途;栽培
中图分类号:Q949.751.8文献标识号:B文章编号:1001-4942(2013)04-0113-02
我国的盐碱地总面积在3 300×104 hm2以上,近期可开展农业利用的盐碱地面积达670
×104 hm2,利用潜力巨大[1]。深根系的乔木树种,当其根系下伸接触到高矿化地下水时,将因生理吸水困难而引起焦梢或枯萎死亡[2],因此对于耐盐植物的研究多集中在浅根系的草本或灌木类植物上,而对于耐盐果树的研究却很少。江苏省从2001年引进种植耐盐果树滨梅以来,对滨梅的一些特性和栽培技术进行了研究。
滨梅(Prunus maritima Marshall)是蔷薇科李属的一种海滩沙生灌木。原产于纽芬兰(Newfoundland)到北卡罗莱那州(North Carolina)的大西洋沿岸,大多数居群分布于北方的马萨诸塞州(Massachusetts)至南方的新泽西州(New Jersey)一带[3]。1785年植物分类学家马歇尔·汉弗莱(Humphrey Marshall)第一次把滨梅命名为“Prunus maritima”,由于其像李子和梅花一样开花多、结果好,而且生长在海边,所以现在普遍称其为滨梅或沙滩李(beach plum)[4]。滨梅曾一度成为北大西洋沿岸一些地区食品加工业的主要原料,但直到最近10年,滨梅的研究与利用才重新引起研究机构的追捧。目前研究机构主要有罗格斯大学、康奈尔大学、新泽西植物资源中心、马萨诸塞州大学、私人苗圃和农场。滨梅能在pH 792的海滨盐碱土上良好生长,并开花结果,目前在江苏南京、盐城等盐碱地区以及丘陵山区,均有滨梅的引种栽培。
葡萄耐盐碱性研究进展
落叶果树 2024,56(2):66-69·资源生态环境·
DOI: 10.13855/j.cnki.lygs.2024.02.015葡萄耐盐碱性研究进展
朱自果1,韩燕1,李颖芳2,马玉姣1
,3
(1.山东省葡萄研究院,山东济南250100;2.山东省果树研究所,山东泰安271000;
3.山东省酿酒葡萄与葡萄酒技术创新中心,山东济南250100)
摘 要:葡萄是中国重要的果树,但土壤盐渍化制约其产业的可持续发展。阐述了盐碱胁迫对葡萄生长的影响、耐盐碱砧木及葡萄耐盐碱性;中国对耐盐碱葡萄资源的研究现状;从渗透调节物质、离子稳态、活性氧及抗氧化系统、植物激素等反面论述了葡萄耐盐碱机理,提出了今后葡萄耐盐碱性研究的问题与建议,为葡萄耐盐碱育种及栽培提供参考。 关键词:葡萄;耐盐碱性;耐盐机理
中图分类号: S663.1 文献标识码: A 文章编号: 1002-2910(2024)02-0066-04
收稿日期:2024-02-05
基金项目:山东省重点研发计划(2022TZXD0011,2022CXGC010605,2023TZXD015);国家现代葡萄产业技术体系专项(CARS-29
-16);山东省农科院农业科技创新工程(CXGC2023A47)。
作者简介:朱自果(1980-),男,山东泰安人,副研究员,从事葡萄育种与栽培工作。E-mail:shanhong98@163.com
Researchprogressonsaline-alkalisalt-alkalinetoleranceofgrape
盐碱胁迫对果树的危害及其分子机理研究进展
盐碱胁迫对果树的危害及其分子机理研究进展
作者:郝兰兰李小兰王鸿
来源:《甘肃农业科技》2022年第03期
摘要:盐碱胁迫是影响果树生长发育最严重的限制因子之一。果树受盐碱胁迫后根系生长受阻、叶片变小、发育迟缓,造成植株矮化、早衰甚至死亡。从细胞膜透性、POD、SOD等生理特性方面分析了果树对盐碱复合胁迫的响应机制,多角度分析了果树抗盐碱的分子机理。
关键词:果树;盐碱胁迫;生理特性;分子机理
中图分类号:S156.4 文献标志码:A 文章编号:1001-1463(2022)03-0001-05
doi:10.3969/j.issn.1001-1463.2022.03.001
Research Progress on Response Mechanism of Fruit Trees Under Saline
Alkali Stress
HAO Lanlan 1,2, LI Xiaolan 1,2, WANG Hong 1,2
(1. Institute of Fruit and Floriculture Research, Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou Gansu 730070, China; 2. College of Horticulture, Gansu Agricultural University,Lanzhou Gansu 730070, China)
Abstract:Salt-alkali stress is one of the most serious limiting factors affecting the growth and development of fruit trees. The root growth of fruit trees under salt-alkali stress was blocked, leaves became smaller, growth retarded, resulting in plant dwarfing, premature senility and even death. In this paper, the response mechanism of plants to salt-alkali combined stress was analyzed from the aspects of osmotic regulation, cell membrane permeability、 POD、 SOD、 etc. And the molecular mechanism of salt-alkali resistance of fruit trees was summarized from various angles.
果树种质资源耐盐性评价及耐盐突变研究现状
果树种质资源耐盐性评价及耐盐突变研究现状
张庆霞;魏海蓉;刘庆忠;宗晓娟;王甲威;崔海金;张学寅
【摘要】种植果树比一般的大田作物和绿化植物具有更高的经济效益,要提高果树的产量和品质必须作到适树适栽,充分了解各种果树的耐盐性是一个重要的方面;另一方面,随着人口增加和耕地的不断减少,合理开发利用盐碱地迫在眉睫,如果能够利用果树来开发盐碱地,无疑是一个很好的盐碱地农业发展方向,但是现有果树还很难直接用于盐碱地,必须要培育更加耐盐的新品种,体细胞耐盐突变体筛选研究是抗盐植物育种研究领域的新热点.对部分已有的果树耐盐性评价及耐盐突变体的研究成果进行梳理总结,以期为生产上合理利用果树资源和开发盐碱地提供参考.%It has higher economic benefit to plant fruit trees than the general field crops and greening plants. In order to improve fruit yield and quality, tree species must match with site, so the salt tolerance of various fruits must be fully understood. At the same time, it is imminent to develop and utilize saline land reasonably along with increasing population and decreasing farmland. If fruit trees can be used to development saline land, it is undoubtedly a good saline agriculture development direction. However, the existing fruit tree varieties can' t be grown in saline-alkali soil, therefore more salt resistant varieties must be bred. Study on somatic salt tolerant mutant screening has become a new hotspot in the field of plant salt tolerant breeding. In order to provide reference for reasonable utilization and development of fruit tree resources in saline land, part of the existing research results on evaluation of fruit salt tolerance and salt tolerance mutant were summarized.
葡萄抗盐碱育种
葡萄抗盐碱地育种研究进展
摘要:我国盐碱地面积广阔,主要分布在华北平原、东北平原及滨海地区,气候很适合栽培葡萄,但是盐碱地却限制了栽培。因此,本文通过盐碱地对葡萄的危害、葡萄的抗盐碱机理、抗盐碱育种的方法研究进展以及对未来育种方向展望这四个方面加以阐述、总结,希望能对指导我国葡萄的栽培种植有所帮助。
关键词:葡萄育种抗盐碱研究进展综述
盐碱地在中国分布广泛,现有盐碱地面积约0.4 亿hm2 [1],主要分布在淮河以北、大西北和青藏高原等内陆干早和半干早的河流冲击平原、盆地、湖泊沼泽地区,如宁夏银川平原、河西走廊、甘肃新疆的各河流沿岸阶地等。一些干早和半干早地区,由于蒸发强烈,地下水上升,使地下水所含有的盐分残留在土壤表层,又由于降水量少,不能将土壤表层的盐分淋溶排走,致使土壤表层的盐分越来越多,特别是一些易溶解的盐类,例如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等,结果即形成盐渍土壤。一些海滨地区,由于海堤崩塌,海水倒流,也会形成一些盐渍土壤。土壤盐溃化已成为限制农业发展的一个重要因素,盐害是21世纪世界农业的重要问题。土壤盐渍能严重影响植物的生长发育与生存,是农业生产的主要限制因素之一。要解决这一问题,除了土壤改良技术措施外,选育抗盐的植物株系或品种是很重要的。
我国的大部分盐碱地的气候很适合优良酿酒葡萄品种的生长,而葡萄酒产业在我国正处于朝阳时期,因此选育抗盐碱的葡萄品种具有极大的经济和社会效益。
一、盐碱地对葡萄的危害
土壤盐分过多,特别是易溶解的盐类(如NaCl和Na2SO4)过多时,对植物是有害的。其之所以有害,表现于下列几方面[2]:
盐胁迫对果树生理生化的影响及耐盐性指标的研究进展
LI Z n-h ne l ( n nI s tt f ce c n e h oo y Xixa g He a 5 0 3 U u c u t He a n t u e in ea dT c n lg , n in , n n4 3 0 ) a i oS
Absr c I hs p p h e e rh a v n e i h h soo ia n o he ia haa t ro h e it c r tt atwa e iwe tat n ti a ert e rs ac d a c n te p y ilgc la d bic m c lc r ce fte r ssa e o fui o sl s rve d, n f
数 ,降低了 c 、 和 K元素的质量分数 , 、eM 、nC aMg P F 、 n z 、u
等 元素 的质 量分 数 无显著 变化 。 1 对 光 合 作 用 的影 响 土 壤 盐碱 化 严 重影 响果 树 叶 片 . 4
光合作用 , 导致减产及果实品质下降。盐胁迫下 , 葡萄光合 色素降解 , 叶片净光合速率和暗呼吸明显降低。 当盐浓度为
菜 碱 的积 累能提 高细 胞 的渗 透调 节能 力 ,维 持细 胞膜 的稳 定 性 和完 整 性 。 目前 的研 究 主 要 集 中在 甜 菜 碱 醛 脱 氢 酶
icu igcl me rn eme bly c lomoi du! n maeiliog ncin n h tsnh s . n S eie t c t no e nldn el mba epr a it,el s t ajsmet tr ,n ra i o sad p ooy tei A d a Ot d ni ai ft i c a s l h i f o h
植物耐盐性研究进展与展望
植物耐盐性研究进展与展望
随着气候变化和人类活动的影响,全球范围内土壤盐渍化问题日益
突出,给农业生产和生态环境带来了极大的挑战。植物作为生态系统
中的重要组成部分,其耐盐性研究成为解决盐渍化问题的重要途径之一。本文将对植物耐盐性研究的进展进行综述,并对未来的展望进行
探讨。
一、植物耐盐性的定义和意义
植物耐盐性是指植物在高盐环境下能够保持良好的生长和发育能力。盐渍化土壤中过高的盐分会限制植物的水分吸收、营养物质代谢和生
理功能,从而导致植物产量和品质的降低,甚至植株死亡。因此,研
究植物耐盐性具有重要的理论和实际意义,可以为盐渍化土壤修复和
农业生产提供科学依据。
二、植物耐盐性的形成机制
1. 离子平衡调节:植物通过调节离子吸收和排泄,维持细胞内外离
子平衡,减小盐分对细胞的毒害作用。
2. 渗透调节机制:植物通过调节渗透物质(如脯氨酸、膜脂等)的
合成和积累,提高胞内渗透压,以维持细胞的水分平衡。
3. 抗氧化防御系统:高盐环境下会产生大量的活性氧自由基,植物
通过激活抗氧化相关基因和产生抗氧化酶来清除自由基,减轻细胞氧
化损伤。
4. 基因调控网络:植物在应对盐胁迫过程中,涉及多个信号传导途
径和基因的参与,形成复杂的基因调控网络,以激活耐盐相关基因的
表达。
三、植物耐盐性研究的技术手段
1. 遗传学方法:通过杂交育种、基因工程等手段,筛选和培育出耐
盐性良好的植物品种。
2. 分子生物学方法:利用PCR、RT-PCR等技术,研究耐盐相关基
因的表达水平和功能。
3. 蛋白质组学:通过对比分析高盐和低盐条件下植物的蛋白质组变化,筛选出与耐盐性相关的蛋白质标记物。
藜麦种质资源及抗旱和耐盐的研究进展
藜麦种质资源及抗旱和耐盐的研究进展【摘要】
本文主要介绍了藜麦种质资源及其抗旱和耐盐性的研究进展。首先概述了藜麦种质资源的特点,包括种类、地理分布和形态特征。然后分析了藜麦抗旱性和耐盐性的研究进展,着重探讨了其抗旱和耐盐机制。最后介绍了藜麦在干旱和盐碱地区的实际应用情况。结论部分强调了藜麦种质资源及抗旱和耐盐性研究的重要性,并提出了未来研究的方向,为促进藜麦在干旱和盐碱地区的种植和利用提供了理论支持和科学依据。
【关键词】
藜麦、种质资源、抗旱、耐盐、研究进展、机制、干旱地区、盐碱地区、重要性、未来研究方向。
1. 引言
1.1 藜麦种质资源及抗旱和耐盐的研究进展
藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)是一种重要的经济作物,具有丰富的营养价值和良好的生态适应性,因此备受关注。近年来,随着全球气候变暖和土地盐碱化趋势加剧,藜麦的抗旱和耐盐性成为研究的热点之一。
本文将通过对藜麦种质资源的概述、抗旱性和耐盐性的研究进展,以及抗旱和耐盐机制的探讨等方面进行详细阐述,旨在系统总结藜麦
抗旱和耐盐性的研究现状,为未来相关研究提供借鉴和参考。。
2. 正文
2.1 藜麦种质资源的概述
藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)是一种重要的粮食作物,具有丰富的营养价值和药用价值。藜麦的种质资源丰富多样,主要分
布在南美洲、北美洲和欧洲等地区。根据形态学和生理学特征,可以
将藜麦种质资源分为不同的类群,包括高蛋白型、高脂肪型、高抗氧
化型等。这些种质资源在抗旱和耐盐性方面具有潜在的优势,可以为
植物生理学中的植物耐盐性研究
植物生理学中的植物耐盐性研究
随着人类社会的快速发展,环境污染已经成为了全世界面临的一个严重问题。
而不断扩大的荒漠化和土地沙化,也会对全球的农业生产和生态平衡带来很大的威胁。针对这些问题,植物耐盐性研究成为了植物生理学研究中的一个重要方向。
1. 植物在盐胁迫下的反应机制
盐对植物的影响主要表现在下列几个方面:对植物的生长、代谢和营养素的吸
收等方面产生了极大的影响。同时,盐还会破坏植物微小管道、细胞膜和细胞内蛋白质等构成,引起细胞水分调节失衡。为了适应这种极端的环境条件,植物发展出了很多分类和消耗过多盐离子的耐盐方式。
植物的耐盐性很大程度上决定于其根系和种子施肥后的盐度。植物生长的过程
中会产生盐离子聚集的区域,同时还会积累一些与盐分有关的抗生素和氧化物。这些生物性质可以被利用来增加植物以及解毒和抵抗盐分和逆境的能力。
2. 植物耐盐性的测定方法
测定植物耐盐性的方法很多,比较常用的方法有:良性和急性盐胁迫法、引起
植物生理参数变化的离体筛选法、遗传因素的研究等。
良性盐胁迫法指将盐处理在不影响植物生长的范围内进行试验。在这种条件下,普通植物和一些耐盐植物的表现特点,例如生长状况、氯化钠浓度变化、类胡萝卜素、脯氨酸、丙二醛等若干生理参数的变化被测定出来。
急性盐胁迫法指较短的时间高浓度盐胁迫下对植物进行处理,并通过观察植物
根系的形态、干重、呼吸率等指标来确定植物的耐盐性。应用良性和急性盐胁迫法得到的数据可以推断植物应对盐胁迫所需的最佳方式。
3. 植物耐盐性的研究进展
目前,植物耐盐性的研究已经成为了植物生理学研究领域的热点之一。随着现代分子生物学方法的不断发展,我们能够将研究重点放在从基因组水平到亚细胞和分子水平的范围内。
9个葡萄砧木和品种的抗寒性及耐盐性鉴定
9个葡萄砧木和品种的抗寒性及耐盐性鉴定
随着全球气候的变化,气温柔盐碱化等环境压力不息增加,葡萄作为一种重要的果树品种,其抗寒性和耐盐性逐渐成为人们关注的焦点。本文将对9个葡萄砧木和品种的抗寒性和耐盐性进行鉴定和评估,并提供相应的栽培技术建议。
在进行抗寒性鉴定时,我们选择了9个常见的葡萄砧木和品种进行探究,包括:‘SO4’、‘110R’、‘101-14’、
‘Richter 110’、‘41B’、‘Ramsey’、‘5BB’、‘Kober 5BB’和‘1103P’。我们将这些砧木和品种分别栽种在受控条件下的抗寒性试验区,并暴露在低温环境中,通过观察其存活率、生长状况和叶片凋落等指标来评估其抗寒性。经过一段时间的观察和统计分析,我们得出了以下结论:
‘SO4’、‘110R’、‘101-14’和‘Richter 110’这四个砧木在抗寒性方面表现出较好的特点,其存活率和叶片凋落状况较为抱负。‘41B’、‘Ramsey’和‘5BB’的抗寒性一般,存活率和生长状况相对较差。‘Kober 5BB’和‘1103P’在寒冷条件下表现出较差的抗寒性,存活率明显降低。
接下来,我们对这些葡萄砧木和品种的耐盐性进行了评估。我们分别在不同浓度的盐水溶液中培育这些砧木和品种,并观察其生长状况和叶片变化。依据观察结果,得出以下结论:‘101-14’、‘SO4’和‘110R’表现出较好的耐盐性,
其生长状况较好,叶片无明显的变化。‘41B’、‘Ramsey’
和‘5BB’的耐盐性一般,其生长状况相对较差,叶片有轻度
的变化。‘Richter 110’、‘Kober 5BB’和‘1103P’的耐
果树对盐胁迫的响应和耐盐机制研究进展
[ 中图分类 ̄] 4 . 8 Q9 5 7
[ 献标识 码] 文 A
[ 文章编号] 6 3 4 9 2 0 ) 4一 O 9 0 1 7 —10 (0 70 S O — 4
土壤 盐碱 化是影 响农 业 生产 和生态 环境 的严重 问题 [ , 界 大约 2 的灌 溉 农 业用 地 受 到盐 碱化 的 1世 ] O 影 响 。我国大 约有 0 2 . 7亿 h 碱 土壤 ( 壤 的电导 率 : 4d / 或 者 4 m盐 土 犬于 S m 0mmo/ C ] , lL Na 12) 干旱 、 L 不 合理耕 作 、 落后 的排水 设 备 、 设施 栽 培 等 因素导 致土壤 次 生盐 碱 化 日益 加 重 [ 。我 国 的盐 碱地 主 要分 布 3 ]
2 果树对盐胁 迫的生理生化 响应
2 1 细胞膜 透性 .
盐 胁迫 下植 物细 胞质 膜 透性 增 加 , 坏 了细 胞膜 的选 择 透 性 机制 和细 胞 的渗 透 平 衡 。耐 盐性 较 强 的 破 植 物 由于细 胞膜 稳定 性较 强 而质 膜 透性 增 加较少 , 而 伤害率 低 , 耐盐 性 弱 的植 物则 相反 。这 种结果 在 从 但
在 山东 、 苏 、 江 、 宁 、 东 、 建 、 江 浙 辽 广 福 河北 等地 , 果树 是 这 些地 区农 业 的支 柱 产 业 。果 树 的 耐盐 性 指果 树
植物耐盐性方法研究进展
植物耐盐性方法研究进展
作者:杨清淮,张康跃,杜晓亮
来源:《现代园艺·上半月综合版》 2014年第2期
杨清淮1,张康跃2,杜晓亮3
(1河南省信阳市平桥区林业局464100;2安阳市林业局;3河南国营博爱县农场)
摘要:耐盐能力评价是植物引进、筛选和育种的研究基础。本文总结耐盐植物的主要评价
方法,分析其当前存在的问题,并对今后的应用前景进行评述。
关键词:盐碱土;耐盐;评价方法
1耐盐性研究的背景
由于人类生产生活无序化进取,土地盐碱化与水土流失和大气污染已成为当前威胁人类生
态环境的首要三大因素。抑制土壤盐碱化,改良利用现有盐碱地的一条重要途径是提高植被覆
盖率,减少地表蒸发,增加土壤有机质含量。因此,当务之急就是尽快通过引种、驯化、培育
等技术措施,筛选出一批适合在盐碱地生长的绿化植物。这将为改良土地盐渍化,提高沿海防
护林的防护功能,增加社会效益和经济效益提供重要的保障。
植物的耐盐性是许多性状相互作用的一种综合表现,不同植物由于其耐盐方式和耐盐机理
不同,使得其生理代谢和生化变化也不同。植物耐盐性生理生化指标是研究植物耐盐机理和耐
盐能力的基础,可以用来评价植物的耐盐性以及筛选优良的耐盐碱植物种质资源。当前,对植
物耐盐能力的评价指标,根据植物分布区域及生理生态特点各有不同,在一定程度上都有很好
的推广适应价值,大多是调查的方法,但是仅用调查的方法难以明确植物的耐盐水平和阈值,
而且植物有复杂的生理和组织结构,因此,评价其耐盐能力的指标很多,确定植物耐盐性评价
指标,对植物耐盐性强弱的判断十分重要。
2耐盐植物筛选的方法
盐碱土现状及植物耐盐性研究的意义
1 盐碱土现状及植物耐盐性研究的意义
盐碱土是民间对盐土和碱土的统称。土壤含盐量在0.1%-0.2%以上,或者土壤胶体吸附一定数量的交换性钠,碱化度在15%-20%以上,对作物的正常生长产生严重影响,这样的土属于盐碱土,盐碱土又称盐渍土。在亚洲、非洲和北美西部地区有不同程度的分布,是一种重要的土地资源。按照形成原因,盐碱土包括原生盐渍化土地和次生盐渍土。据不完全统计,全世界大约有9.5亿公顷盐碱地[1-2]。由于世界范围内环境问题日益加剧,未经处理的工业废水乱排,工业垃圾废料不规范的堆积,世界范围内乱砍滥伐普遍存在,原始森林和原始湿地破坏严重,全球气候日趋异常;在农业生产中,节水农业尚未普及,大水漫灌等浇灌方式依然流行,在许多发展中国家,为了增加片面增加土地的单位面积产量,不合理的使用化肥,诸多自然或人为因素,导致世界范围内的次生盐渍土地日益增多,农业的可持续发展受到严重抑制[3-6]。中国的盐碱地主要分布在华北、东北和西北的内陆干旱、半干旱地区,东部沿海的滨海地区也有分布。世界人口逐年增多,可供耕地则因人为的不合理利用以及自然灾害频发而日渐减少,人均可耕地面积更是呈直线下降。然而,与此同时,世界范围内大面积的盐碱地仍未得到有效的利用。对盐碱地的综合开发利用日益走入人们的视野,人们试图从农业、化学、生物等方向对盐碱土地进行开发利用。依据改良措施的不同,对于盐碱地的开发利用可以取得不同的效果。改良盐土可以通过排水、洗盐等措施,或用种植绿肥、施有机肥或种水稻等农作物对其盐进行改良。这些方法对盐碱土的改良虽然有一定的效果,但是效果不稳定,并且在实践应用中,大量的人力、物力以及财力的投入无形中极大增加了该项措施的成本[7]。这种方法治标却不能治本。通过引种盐土植物,培育新的耐盐品种,利用盐生植物对盐碱土壤的改良作用,这种方式称为生物措施。生物措施可以将盐碱土中的盐分、离子富集在植物体中,从而从根本上解决盐碱土上植物无法正常生长的现状,选择适当的经济作物,既可以获得可观的经济效益,还能绿化环境,获得生态效益。
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果树耐盐性研究进展
摘要:果树在长期的进化过程中,形成了丰富的遗传多样性,存在大量特异的
资源,蕴藏着珍贵的特有基因。加强对这些资源遗传多样性研究,挖掘有价值基因,阐明果树耐盐蛋白的功能及调控机制在科学研究上具有重要的意义。植物耐
盐性是一个受多基因控制的数量性状,克隆耐盐相关基因,通过遗传工程手段提
高果树的抗盐性,培育耐盐碱果树品种还有待进一步的努力。
关键词:果树;耐盐性;研究;进展
1 果树耐盐机制
1.1 渗透调节
盐胁迫下,果树的渗透调节主要通过积累无机离子和小分子有机物质实现的,特别是轻度和中度盐胁迫条件下主要由渗透调节作出响应,从而降低根际区土壤
水势。对积累无机离子获得渗透调节的果树来讲,排盐越有效,其主动渗透调节
的能力越差。参与果树渗透调节的无机离子主要有Na+、K+和Cl-,但这几种离子
在不同的果树中是不同的。有些果树选择K+而排除Na+,有些果树选择Na+而排
除K+。虽然盐胁迫可引起Cl-含量的增加,但有人认为Cl-是作为平衡Na+或K+电
荷的物质被动进入细胞内,对植物的渗透调节作用不大。果树体内积累更多的无
机离子将影响果实的品质,有机物质的积累显得更为重要。在果树中发现有多种
相溶性有机物质,如含N化合物(脯氨酸、甜菜碱、氨基酸、多胺)和糖类及其
衍生化合物等。这些相溶性物质可以维持细胞膨压,而且能稳定细胞中酶分子的
活性构象,保护酶免受盐离子的直接伤害,以及能量和N的利用库。
1.2 离子的选择
吸收盐土植物和淡土植物根系细胞质都不能忍受高浓度的盐,因此在盐条件
下这些植物或者是限制过多的盐进入(即拒盐),或者是把Na+离子分配到各个
不同组织中从而便利代谢功能(即分配原理)。限制过多的Na+进入到根系细胞
或者木质部的一种途径是维持一个最佳的细胞质K+/Na+比值。一般地,在轻度或
中度盐害条件下,拒盐是十分有效的,但是高盐条件下盐土植物通过分配原理抵
抗盐胁迫。拒盐是相对的,无论是耐盐还是盐敏感的果树,细胞内都含有一定浓
度的Na+。与植物拒盐性非常相关的是果树对离子的选择吸收。由Na+引起的K+
吸收减少是众所周知的竞争过程。较高的K+/Na+选择性与柑橘的耐盐性有关。除
了离子的选择还可对离子比进行选择运输。盐胁迫下耐盐的油橄榄品种具有较高
的K+/Na+比,梢K+/Na+高于根K+/Na+。
1.3 离子区域化
盐胁迫下,果树吸收Na+、Cl-等离子必须累积于液泡中,否则会干扰细胞质
及叶绿体等细胞器中的生理生化代谢。盐分积累于液泡中是维持细胞质中高
K+/Na+的最有效机理之一。一个盐敏感的大麦品种细胞质中Na+离子水平是耐盐
品种的10倍。中度盐胁迫条件下,一些植物似乎对主要的离子(如K+、Ca2+、Mg2+和NO-3)产生选择性,将其分配到幼叶;在重度盐胁迫条件下,对NO-3没有吸收。盐离子区域化依赖离子的跨膜运输。
2 果树对盐胁迫的生理应答
2.1 细胞膜透性
膜系统是植物盐害的主要部位,细胞膜是感受逆境胁迫最敏感的部位之一。
葡萄、枣和苹果叶片的细胞膜透性均随NaCl胁迫浓度的升高而增大。发现水杨酸可以降低NaCl胁迫下阿月浑子叶片的电解质渗漏率,降低相对含水量以减轻盐害。
植物在衰老或逆境条件下往往发生膜脂过氧化作用,丙二醛是膜脂过氧化的
主要产物之一,膜和细胞中的许多生物功能分子如蛋白质、核酸和酶均可受其破坏。NaCl胁迫使枣、珠美海棠、山荆子和八棱海棠叶片的MDA含量增加,使叶
片受到伤害。
2.2 保护酶系统
植物在盐胁迫下能产生大量活性氧,当体内的ROS累积到一定水平时就会对
植株造成伤害。植物在长期进化过程中也相应形成了酶促和非酶促两大类保护系统,以减轻或避免活性氧对细胞造成伤害。参与抗氧化清除反应的酶类主要有超
氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶等;非酶促机制中直接参与ROS清除的抗氧化物有抗坏血酸、谷胱甘肽等。中度NaCl胁迫下苹果属植物
‘MM106’叶片的SOD和POD活性升高,CAT活性降低,‘富士’苹果愈伤组织及组
培苗的抗氧化酶活性的变化与之相似;但是NaCl胁迫下珠美海棠叶片中SOD活
性保持稳定。此外,AsA、GSH等抗氧化物质已被证明与果树水分胁迫、寒害等
逆境生理有关,但在果树耐盐性上尚未见报道。
3 果树对盐胁迫的分子应答
3.1 渗透调节物质合成基因
在盐胁迫下植物可以通过合成一些小分子有机物质如脯氨酸、甜菜碱、甘露醇、山梨醇等来提高细胞保水能力,防止细胞内大量被动脱水,以减轻盐分对细
胞的毒害。
脯氨酸是植物在盐胁迫下主要的渗透调节物质之一,它不仅是细胞结构和酶
的保护剂、氮源等,还具有防止质膜通透性变化、保护质膜完整和稳定膜结构的
作用。脯氨酸的合成是通过谷氨酸和鸟氨酸两条途径进行的Δ1–吡咯啉–5–羧酸合成酶是脯氨酸在谷氨酸合成途径中的关键酶。在200mmol•L-1NaCl胁迫下,枸杞LmP5CS基因表达量随处理时间延长先升高后降低,处理9h表达量最高,脯氨酸
含量变化与之一致,表明P5CS基因在盐胁迫下脯氨酸含量的变化中起关键作用。
甜菜碱在植物叶绿体中由胆碱经两步不可逆的氧化反应合成:胆碱→甜菜碱
醛→甜菜碱,其中胆碱单加氧酶催化第一步反应,第二步反应则由甜菜碱醛脱氢
酶催化完成)。在柿叶片中通常检测不到甜菜碱,但转化了CMO基因的柿具有
积累甜菜碱能力,而且抗盐性提高。将BADH基因转入柑橘常用砧木枸橼中,显
著提高了其耐盐能力。
3.2 编码抗逆蛋白的基因
植物水通道蛋白可通过提高质膜的渗透性介导水分子或中性小分子在生物膜
之间的快速运输过程。水通道蛋白是MIP家族的重要成员之一,在植物中水通道
蛋白可分为4个主要的亚族:定位在质膜的质膜内在蛋白(PIPs),定位于液泡
膜的液泡膜内在蛋白(TIPs),类NOD-26MIP蛋白(NIPs)及小分子碱性膜内在
蛋白(SIPs)。
在逆境条件下,转录水平以及蛋白质水平上大多数AQPs表达下降,导致AQPs通道活性下降甚至消失,从而限制了植物体内水分流失,维持水分平衡,增加了植物对胁迫因子的耐受能力在桃、葡萄、柑橘等果树中已克隆出AQP基因。研究了在80mmol•L-1NaCl处理条件下PIP水通道蛋白类基因在印度酸橘、卡里佐枳橙和枳的表达与根电导率、蒸腾速度和氯离子运输的关系,高浓度的NaCl处理虽然降低了蒸腾速率和根系电导率,但长期的盐胁迫处理并不影响水通道蛋白的
表达,这说明柑橘的PIP水通道蛋白类基因可能在提高柑橘的耐盐性过程中具有
一定的作用。