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NaCl预处理对拟南芥愈伤组织耐盐性的影响

NaCl预处理对拟南芥愈伤组织耐盐性的影响
NaCl预处理对拟南芥愈伤组织耐盐性的影响

NaCl预处理对拟南芥愈伤组织耐盐性的影响

摘要盐胁迫是制约农业生产的重要因素。在盐胁迫下,植物细胞离子均衡受到破坏,细胞质中积累过多Na+,对植物细胞的代谢产生伤害,主要表现在渗透胁迫、离子胁迫和氧化胁迫蕊代谢紊乱等方面。试验以拟南芥无菌苗诱导培育愈伤组织,用不同浓度的NaCI做预处理。结果表明:未经NaCI预处理的愈伤组织在200mmol/LNaCl的培养基上的生长状况较好。说明NaCI预处理可能通过某种机制对愈伤组织造成一定的损伤,从而为培育耐盐抗盐植株起到一定的启示。

关键词NaCl预处理;拟南芥;愈伤组织;耐盐性

全球盐碱地面积巨大,仅我国盐渍区面积就有9913万h2,其中很大一部分为耕地,且盐碱化还在不断加剧。长期以来,对盐碱地开发利用的研究主要集中在盐碱地土壤的改造和耐盐抗盐植物的培育。一般来说,盐碱地主要是钠盐含量过高,对植物具有盐胁迫。在盐胁迫下,通过渗透胁迫、离子毒害以及盐胁迫的次级反应如氧化胁迫等,植物细胞离子均衡受到破坏,细胞质中积累过多Na+,对植物细胞产生伤害。光合作用、蛋白质合成、能量和油脂代谢等主要生理过程都会受到影响。植物的抗盐性,即对盐渍环境的适应机理主要是御盐和耐盐。御盐性植物通过拒盐、稀盐和排盐来保持细胞质的低盐浓度,从而避免盐碱地高盐量对植物的伤害。耐盐性植物则通过自身的生理代谢变化来抵抗进入细胞盐分的危害,以适应高盐环境。

1材料与方法

1.1试验材料

试验材料包括拟南芥野生型(col)种子、MS培养基(不含激素)、MS诱导培养基(2,4-D2mg/L+KT0.2mg/L)、75%酒精、1%次氯酸钠、无菌水、NaCl。

1.2试验方法

1.2.1拟南芥无菌苗的获得。将灭菌的种子接种到MS培养基上。于4℃放置2d后移到培养室。22℃、16h光照、8h黑暗培养,光照强度110μmoI/(m2·s)。

1.2.2培养诱导愈伤组织。待幼苗长至7d左右,剪取子叶0.5cm2,接种到MS诱导培养基上。用石蜡膜封口后放于黑暗环境培养,每2周继代1次,4周形成生长状态良好的拟南芥愈伤组织。

1.2.3用NaCl对愈伤组织进行预处理。将拟南芥愈伤组织分成A、B2组,A组在含有NaCl浓度依次为25、50、75、100mmol/L的MS诱导培养基上黑暗培养1周;同时B组在没有添加NaCl的MS诱导培养基上继代培养。每组10个重复。

作物耐盐性研究

作物耐盐性研究 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

作物耐盐性状研究进展 l 耐盐性含义和耐盐机制种类 由于土壤中可溶性盐类过量对作物造成的盐害,称为盐害或盐胁迫,包括渗透胁迫和离子效应两种类型。前者由于土壤中可溶性盐过多,土壤渗透势增高而水势降低,造成作物的吸水困难,即生理干旱;后者由于离子的拮抗作用,吸收盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收,影响正常的代谢作用。作物对盐害的耐性称为耐盐性,把碳酸钠与碳酸氢钠为主的土壤称为碱土,把氯化钠与硫酸钠为主的土壤称为盐土,实际上难以绝对划分,把盐分过多的土壤称为盐碱土,简称盐土,相应的对耐盐碱性称为耐盐性[1]。 耐盐机制可分为6种:拒盐型、聚盐型、泌盐型、稀盐型、避盐型、活性氧清除等[2]。⑥有活性氧清除系统的植物通过SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)、CAT (过氧化氢酶)将活性氧清除出去,免受盐胁迫 一般盐土含盐量在%~%时就已对植物生长不利,而盐土表层含盐量往往可达%~10%。 丙二醛时植物器官在逆境条件下发生膜脂过氧化作用的产物,可用于表示植物对逆境条件反应的强弱,从实验中也可证明小麦幼

苗叶片中MDA含量随NaCl浓度的增加而增加,说明高浓度盐对植物生长产生了严重的伤害。 。 2 耐盐性的鉴定技术和指标 耐盐鉴定技术有直接鉴定法,如发芽鉴定(发芽率、发芽势)、形态鉴定(出苗率、盐害级别、苗期死叶率、相对生长量)和产量鉴定等;间接法有脯氨酸、甜菜碱、糖醇、多胺物质、钠钾离子含量的测定和酶活性的测定以及花粉萌发试验等。按照耐盐试验的地点分为水培、盐池、重盐碱大田。耐盐实验的对象又可分为群体、个体和单株和细胞。品种耐盐指标:耐盐系数、耐盐力(生物耐盐力、农业耐盐力)[4]。 群体耐盐指标:发芽率、发芽势、盐害指数、成活苗率、相对成活苗率。目前,国内学术界一般把土壤基质含盐量达0.4%作为棉花耐盐鉴定的通用浓度[5]。叶武威等[6]采用盐池鉴定法,统计各材料在施盐10 d后(3叶期)的相对成活苗率(以生长点活为标准)来判断棉花的耐盐性,将棉花的耐盐性分为4级,即不耐(0-49.9%)、耐(50.0%一74.9%)、抗(75.0%一89.9%)、高抗(>90%)。 3 对耐盐机制的研究

作物耐盐性研究

作物耐盐性状研究进展 ?l耐盐性含义和耐盐机制种类 由于土壤中可溶性盐类过量对作物造成的盐害,称为盐害或盐胁迫,包括渗 透胁迫和离子效应两种类型。前者由于土壤中可溶性盐过多,土壤渗透势增 高而水势降低,造成作物的吸水困难,即生理干旱;后者由于离子的拮抗作 用,吸收盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收,影响正常的代谢作用。 作物对盐害的耐性称为耐盐性,把碳酸钠与碳酸氢钠为主的土壤称为碱土, 把氯化钠与硫酸钠为主的土壤称为盐土,实际上难以绝对划分,把盐分过多 的土壤称为盐碱土,简称盐土,相应的对耐盐碱性称为耐盐性[1]。 耐盐机制可分为6种:拒盐型、聚盐型、泌盐型、稀盐型、避盐型、活性氧 清除等[2]。⑥有活性氧清除系统的植物通过SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)、CAT(过氧化氢酶)将活性氧清除出去,免受盐胁迫 一般盐土含盐量在%~%时就已对植物生长不利,而盐土表层含盐量往往可达%~10%。 丙二醛时植物器官在逆境条件下发生膜脂过氧化作用的产物,可用于表 示植物对逆境条件反应的强弱,从实验中也可证明小麦幼苗叶片中MDA含量随NaCl浓度的增加而增加,说明高浓度盐对植物生长产生了严重的伤害。 。 2耐盐性的鉴定技术和指标

耐盐鉴定技术有直接鉴定法,如发芽鉴定(发芽率、发芽势)、形态鉴定(出苗率、盐害级别、苗期死叶率、相对生长量)和产量鉴定等;间接法有脯氨酸、甜菜碱、糖醇、多胺物质、钠钾离子含量的测定和酶活性的测定以及花粉萌 发试验等。按照耐盐试验的地点分为水培、盐池、重盐碱大田。耐盐实验的 对象又可分为群体、个体和单株和细胞。品种耐盐指标:耐盐系数、耐盐力(生物耐盐力、农业耐盐力)[4]。 群体耐盐指标:发芽率、发芽势、盐害指数、成活苗率、相对成活苗率。目 前,国内学术界一般把土壤基质含盐量达0.4%作为棉花耐盐鉴定的通用浓 度[5]。叶武威等[6]采用盐池鉴定法,统计各材料在施盐10d后(3叶期)的相对成活苗率(以生长点活为标准)来判断棉花的耐盐性,将棉花的耐盐性分为4级,即不耐(0-49.9%)、耐(50.0%一74.9%)、抗(75.0%一89.9%)、高抗(>90%)。 3对耐盐机制的研究 泌盐是盐生植物适应盐渍环境的一条重要途径----滨藜、柽柳.盐腺的泌盐机理,是一个主动的生理过程。此类植物的叶片和茎部的表皮细胞在发育过程 中分化成盐腺,通过盐腺把吸收到体内的盐分排出体外。 稀盐:形态学上的适应:茎或叶的肉质化.碱蓬(黄须菜)茎或叶的薄壁细胞组织大量增生,细胞数目增多,体积增大,可以吸收和储存大量水分,既可以 克服植物在盐渍条件下由于吸水困难造成的水分不足,又可将吸收到体内的 盐分稀释,保持低水平。 拒盐植物的抗盐机理

拟南芥在盐浓度下的影响啊

目前。水资源短缺以及土壤沙化、盐溃化已成为全球性问题。据统计。我国现 有耕地中.至少有800万hm2的土地于不当的灌溉和施肥,导致土壤中盐分积累,影响了作物的产量。长期以来,人们一直想通过揭示非生物胁迫的伤害机理,寻找提高 植物抗胁追能力的途径。大量研究表明.植物对盐胁迫环境的应答反应涉及了多种基 因和复杂的信号途径。盐分水分胁迫对植物最普遍和最显著的效应是抑制生长网。在 过去的10多年中。以模式植物拟南芥为试验材料。已经在揭示植物生长发育和抗生物、非生物胁迫的遗传机制方面取得了重大突破。该研究利用拟南芥野生型(Columbia)作 为试验材料,通过对不同浓度的培养基上拟南芥萌发的研究,研究高盐和低钾对拟南 芥萌发的影响,旨在获得胁迫因子处理拟南芥的最佳浓度及其萌发的临界浓度,以期 为进一步采用拟南芥基因缺失突变体为材料,用反向遗传学的方法深入研究参与植物 盐胁迫反应的基因的功能及作用机制奠定基础。 盐胁迫是我们面临的一种严重的非生物胁迫。盐胁迫引起的离子毒害、渗透胁迫和营养亏缺,可能使植物产生不同程度的代谢失调,引起植物体内一系列的生理生化 及分子水平的相应变化,导致光合能力降低,植物的生长减缓,加速了植物的衰老过程。目前在生理水平的证据大多来自盐胁迫条件下植物叶片中钾钠离子的含量变化、 脯氨酸含量变化、可溶性糖含量、甚至植株的整体生长态势等等。对根系的研究多仅 限于根伸长生长在盐胁迫条件下的变化、侧根的形成等。根毛作为由根表皮细胞特化 而来的一类组织,其发育受到很多环境因子的影响,其对环境因素的敏感性要强于根 的生长和分叉。根毛是植物较早接受盐旱信号的组织之一,但有关根毛生长发育对盐 旱胁迫的响应,以及在信号的识别和传导过程中的作用的研究报道不多。本文以模式植物拟南芥(生态型Col-0)为材料,在生理水平较为系统的研究了盐胁迫与根毛生长发 育的关系。比较了高盐与低盐胁迫对根毛发育的变化,分析了根毛与植株整体对盐胁 迫的响应关系,并就盐敏感型突变体(sos)的根毛在盐胁迫下的响应机制作了较为系统 的探讨,利用半定量RT-PCR技术初步检测了与根毛发育过程相关的多个基因在盐胁 迫条件下的表达情况。研究结果表明:拟南芥根毛的发育过程受到了盐胁迫的影响,根毛的响应早于根和地上部分,对外界环境变化的敏感性较高。盐胁迫减少了根毛的 数量,抑制了根毛的伸长生长,在150mMNaCl的高盐胁迫中,根毛密度较对照降低了90%,根毛长度减少了87.5%左右。根毛在生长发育过程中对盐胁迫的响应与植株地 上部分或者整体植物对盐胁迫的反应存在一致性。低盐胁迫中生长的拟南芥根毛在生 长5-6天时新生根毛可以基本恢复到较为正常的生长,随着盐胁迫的加剧,根毛的恢 复程度愈不明显,直至在高浓度中几乎不能恢复(150mMNaCl)。拟南芥根毛对低盐和 高盐胁迫可能存在着不同的适应机制。

50个小麦品种的苗期耐盐性比较4页

50个小麦品种的苗期耐盐性比较 Salt-Tolerance Comparison of Fifty Wheat Varieties at Seedling Stage Ruan Jian1,2,Li Nana3,Cui Haiyan4,Zhang Bin2,Gong Yongchao3,Ding Hanfeng3,Peng Zhenying1,2 (1. College of Life Sciences, Shandong University, Jinan 250100, China; 2. Biotechnology Research Center, Shandong Academy of Agricultural Sciences/Shandong Provincial Key Laboratory of Crop Genetic Improvement, Ecology and Physiology, Jinan 250100, China; 3. Shandong Centre of Crop Germplasm Resources, Jinan 250100,China; 4. Maize Research Institute, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China) Abstract The seeds of 50 wheat varieties with different salt-tolerance were taken as experimental materials. They were used for water culture with 1.3% NaCl to investigate their salt-tolerance during germination and seedling stages. The germination rate, plant height and root length on the 8th day were measured and analyzed to evaluate the salt-tolerance differences of the 50 wheat cultivars.The results showed that five first-grade salt-tolerant

作物耐盐性研究

作物耐盐性状研究进展 l 耐盐性含义和耐盐机制种类 由于土壤中可溶性盐类过量对作物造成的盐害,称为盐害或盐胁迫,包括渗透胁迫和离子效应两种类型。前者由于土壤中可溶性盐过多,土壤渗透势增高而水势降低,造成作物的吸水困难,即生理干旱;后者由于离子的拮抗作用,吸收盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收,影响正常的代谢作用。作物对盐害的耐性称为耐盐性,把碳酸钠与碳酸氢钠为主的土壤称为碱土,把氯化钠与硫酸钠为主的土壤称为盐土,实际上难以绝对划分,把盐分过多的土壤称为盐碱土,简称盐土,相应的对耐盐碱性称为耐盐性[1]。 耐盐机制可分为6种:拒盐型、聚盐型、泌盐型、稀盐型、避盐型、活性氧清除等[2]。⑥有活性氧清除系统的植物通过SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)、CAT (过氧化氢酶)将活性氧清除出去,免受盐胁迫 一般盐土含盐量在0.2%~0.5%时就已对植物生长不利,而盐土表层含盐量往往可达0.6%~10%。 丙二醛时植物器官在逆境条件下发生膜脂过氧化作用的产物,可用于表示植物对逆境条件反应的强弱,从实验中也可证明小麦幼苗叶片中MDA含量随NaCl浓度的增加而增加,说明高浓度盐对植物生长产生了严重的伤害。

2 耐盐性的鉴定技术和指标 耐盐鉴定技术有直接鉴定法,如发芽鉴定(发芽率、发芽势)、形态鉴定(出苗率、盐害级别、苗期死叶率、相对生长量)和产量鉴定等;间接法有脯氨酸、甜菜碱、糖醇、多胺物质、钠钾离子含量的测定和酶活性的测定以及花粉萌发试验等。按照耐盐试验的地点分为水培、盐池、重盐碱大田。耐盐实验的对象又可分为群体、个体和单株和细胞。品种耐盐指标:耐盐系数、耐盐力(生物耐盐力、农业耐盐力)[4]。群体耐盐指标:发芽率、发芽势、盐害指数、成活苗率、相对成活苗率。目前,国内学术界一般把土壤基质含盐量达0.4%作为棉花耐盐鉴定的通用浓度[5]。叶武威等[6]采用盐池鉴定法,统计各材料在施盐10 d后(3叶期)的相对成活苗率(以生长点活为标准)来判断棉花的耐盐性,将棉花的耐盐性分为4级,即不耐(0-49.9%)、耐(50.0%一74.9%)、抗(75.0%一89.9%)、高抗(>90%)。 3 对耐盐机制的研究 泌盐是盐生植物适应盐渍环境的一条重要途径----滨藜、柽柳.盐腺的泌盐机理,是一个主动的生理过程。此类植物的叶片和茎部的表皮细胞在发育过程中分化成盐腺,通过盐腺把吸收到体内的盐分排出体

作物耐盐性状研究综述

作物耐盐性状研究进展 I耐盐性含义和耐盐机制种类 耐盐机制可分为6种:拒盐型、聚盐型、泌盐型、稀盐型、避盐型、活性氧清除等[2]。有活性氧清除系统的植物通过SOD超氧化物歧化酶)、POD 过氧化物酶)、CAT(过氧化氢酶)将活性氧清除出去,免受盐胁迫 一般盐土含盐量在0.2%~ 0.5%时就已对植物生长不利,而盐土表层 含盐量往往可达0.6%?10% 丙二醛时植物器官在逆境条件下发生膜脂过氧化作用的产物,可用于表示植物对逆境条件反应的强弱,从实验中也可证明小麦幼苗叶片中MDA含量随NaCI浓度的增加而增加,说明高浓度盐对植物生长产生了严重的伤害。 2耐盐性的鉴定技术和指标 耐盐鉴定技术有直接鉴定法,如发芽鉴定(发芽率、发芽势)、形态鉴定(出苗率、盐害级别、苗期死叶率、相对生长量)和产量鉴定等;间接法有脯氨酸、甜菜碱、糖醇、多胺物质、钠钾离子含量的测定和酶活性的测定以及花粉萌发试验等。群体耐盐指标:发芽率、发芽势、盐害指数、成活苗率、相对成活苗率。 3对耐盐机制的研究 泌盐是盐生植物适应盐渍环境的一条重要途径----滨藜、柽柳.盐腺的

泌盐机理,是一个主动的生理过程。此类植物的叶片和茎部的表皮细胞在发育过程中分化成盐腺,通过盐腺把吸收到体内的盐分排出体外。 稀盐:形态学上的适应:茎或叶的肉质化.碱蓬(黄须菜)茎或叶的薄壁细胞组织大量增生,细胞数目增多,体积增大,可以吸收和储存大量水分,既可以克服植物在盐渍条件下由于吸水困难造成的水分不足,又可将吸收到体内的盐分稀释,保持低水平。 拒盐植物的抗盐机理 拒盐:不让外界盐分进入植物体(大麦)或允许土壤中的盐分进入 根部,但进入根部后大部分储存在根部,不再向地上部分运输,使地上部分盐分浓度保持较低水平,从而避免盐分的伤害作用。如芦苇 脯氨酸是最重要和有效的有机渗透调节物质。 几乎所有的逆境,如干旱、低温、高温、冰冻、盐渍、低pH 营养不良、病害、大气污染等都会造成植物体内脯氨酸的累积,尤其干旱胁迫时脯氨酸累积最多,可比处理开始时含量高几十倍甚至几百倍。 脯氨酸在抗逆中有两个作用: 是作为渗透调节物质,用来保持原生质与环境的渗透平衡。它可与胞内一些化合物形成聚合物,类似亲水胶体,以防止水分散失。 二是保持膜结构的完整性。脯氨酸与蛋白质相互作用能增加蛋白质的可溶性和减少可溶性蛋白的沉淀,增强蛋白质的水合作用。

植物耐盐性研究进展3

第5卷第3期北华大学学报(自然科学版)Vol.5No.3 2004年6月JOURNAL OF BEIHUA UN IV ERSIT Y(Natural Science)J un.2004 文章编号:100924822(2004)0320257207 植物耐盐性研究进展 于海武1,李 莹2 (1.北京林业大学生物科学与技术学院,北京 100083;2.北华大学林学院,吉林吉林 132013) 摘要:综述了植物的耐盐机理和植物耐盐育种的研究情况,讨论了耐盐基因工程研究中存在的一些问题,并重点对现有植物的耐盐性筛选和抗渗透胁迫基因工程中的诱导渗透调节剂合成做了论述. 关键词:耐盐性;耐盐机理;基因工程;渗透调节剂 中图分类号:S332.6 文献标识码:A  盐碱土是陆地上分布广泛的一种土壤类型,约占陆地总面积的25%.在我国,从滨海到内陆,从低地到高原都分布着不同类型的盐碱土壤[1],我国盐碱土的总面积约有3000多万hm2,其中已开垦的有600多万hm2,还有2000多万hm2盐荒地等待开垦利用[1].此外,全国约有600多万hm2,约占耕地总面积10%的次生盐渍化土壤.盐碱土主要分布在平原地区,地形平坦,土层深厚,一般都有较丰富的地下水源,对发展农业生产,尤其对于实现农业机械化、水利化极为有利,是一类潜力很大的土壤资源.目前,人们主要通过2种方式来利用盐碱地:1是通过合理的排灌、淡水洗涤、施用化学改良药剂来改造土壤[2],为植物创造有利的生长环境.实践证明,这种方法成本高,效果也不理想;2是选育和培育耐盐植物品种来适应盐渍环境并最终达到改善环境的目的,此方法更加具有应用前景. 1 植物的耐盐机理 植物耐盐性差别很大.根据植物耐盐能力的不同,可将植物分成非盐生和盐生植物2类.赵可夫等又将盐生植物分为3类:真盐生植物、泌盐盐生植物和假盐生植物[1].目前大部分的耐盐性研究工作都是以真盐生植物为基础开展的,所以对它的耐盐机理也就研究得比较多.近年来,在筛选和培育耐盐细胞系、转移渗透调节剂合成基因、合理利用盐诱导基因等方面都开展了许多研究工作,并取得了一些成果.许多研究表明:植物要适应盐渍化的生境,必须具备克服盐离子毒害(离子胁迫)和抵抗低水势(渗透胁迫)的能力,否则就无法生存[3,4].马建华等认为:植物在高盐土壤中主要先受到水分胁迫,而后就是离子胁迫[5].所以在耐盐机理中人们对离子区隔化和渗透调节做了相对较多的研究. 1.1 离子区隔化 许多真盐生植物通过调节离子的吸收和区隔化来抵抗或减轻盐胁迫.在植物体内积累过多的盐离子就会给细胞内的酶类造成伤害,干扰细胞的正常代谢.研究表明,盐胁迫条件下,植物细胞中积累的大部分无机离子被运输并贮藏在液泡中,使得植物因为渗透势降低而吸收水分,同时,避免了过量的无机离子对代谢造成的伤害,这就是离子的区隔化.在耐盐植物和非耐盐植物中都存在离子区隔化,这说明离子区隔化可能是植物所普遍具有的能力[6].盐的区隔化作用主要是依赖位于膜上的“泵”实现离子跨膜运输完成的[7,8].这种运输系统需要A TP酶,A TP水解产生能量将H+“泵”到液泡膜外,造成质子电化学梯度,驱动钠离子的跨膜运输,从而实现盐离子的区隔化.Na+积累于液泡维持了细胞质中较低的Na+/K+比例也是植物耐盐的特点之一[9]. 收稿日期:2003212204 基金项目:国家“973”计划项目(G1999016005) 作者简介:于海武(1977-),男,在读硕士,主要从事杨树抗逆性育种研究.

藜科盐生植物的形态特征与耐盐分子机理研究进展_高海波

生物技术通报 BIOTECHNOLOGYBULLETIN ?综述与专论? 2008年第4期 收稿日期:2008-01-21 基金项目:教育部科技基础平台项目(505016)和教育部科学技术研究重点项目(205178)作者简介:高海波(1983-),女,硕士研究生,主要从事植物基因工程研究通讯作者:张富春,Tel:0991-8583259,E-mail:zfcxju@xju.edu.cn 土壤盐渍化极大地限制了农作物的生长和产量[1]。新疆地处欧亚大陆,是中国最大的荒漠盐土区。通过生物技术手段来提高植物尤其是农作物对盐碱地的适应性一直是人们关注的焦点。藜科植物由于长期处于干旱和高盐的环境中,在形态和生理上形成了与之相适应的机制,并成为开展耐盐研究的首选植物。近年来,关于藜科植物的耐盐性研究主要集中于从其形态解剖学(轴器官中异常结构的存在及特殊环境下少数耐盐植物进化出特殊器官进行泌盐和稀盐)、 盐胁迫下的生理响应(包括离子区隔化、渗透调节、激素调节、抗氧化酶的诱导、光和途径的改变、盐胁迫信号的转导等))及分子生物学角度(如部分盐相关基因的克隆和转基因研究) 探讨其耐盐机制,就这方面的研究进展介绍如下。 1藜科植物耐盐的形态解剖学研究 藜科植物大多分布在沙漠干旱环境和盐碱地 带,在长期的发展和进化过程中逐渐形成了与环境相适应的形态结构。 1.1藜科植物的轴器官 藜科植物显著的解剖学特点在于其轴器官中 普遍存在异常结构(由初生分生组织异常活动以及由异常形成层(额外形成层)活动所产生的结构的统称,具有遗传特性),这也是藜科植物的轴器官区别于一般双子叶植物根、茎的主要结构特征[2]。Fahn和Shchori研究藜科4种荒漠植物异常次生结构时,采用放射自显影方法证明异常结构中的韧皮部 藜科盐生植物的形态特征与耐盐分子机理研究进展 高海波 张富春 (新疆大学生命科学与技术学院新疆生物资源基因工程重点实验室,乌鲁木齐830046) 摘 要: 在非生物环境胁迫因子中,盐胁迫是造成农作物减产的主要因素之一。从藜科植物耐盐的形态生理学机 制和分子生物学角度入手,讨论了藜科植物耐盐基因工程的新进展,探讨藜科盐生植物的盐胁迫机理,为利用基因工程手段培育耐盐植物奠定基础。 关键词: 藜科植物 形态特征 盐胁迫 耐盐机理 基因工程 AdvancesinResearchontheMolecularMechanismofPlant SalinityToleranceandMorphologicalCharactersof Chenopodiaceae GaoHaibo ZhangFuchun (KeyLaboratoryofMolecularBiology,CollegeofLifeScienceandTechnology,XinjiangUniversity,XinjiangKeyLaboratory ofBiologicalResourcesandGeneticEngineering,Urumqi830046) Abstract: Soilsalinity,oneofthemajorabioticstressesthatcanbeabletoreduceagriculturalproductivity,affects largeterrestrialareasoftheworld.Inthispaper,themechanismsofsalttolerancewerediscussedinsomedetail,focusingontherecentexperimentationofChenopodiaceae,andthetheoreticalbaseforthemorerescarchofplantsaltwereestablishedtoleranceaswellasbreedingofsalttolerancecrops. Keywords: ChenopodiaceaeMorphologicalcharacterSaltstressMechanismofsalttolerant Geneengineering

拟南芥耐盐相关基因及其抗盐机理的研究

拟南芥耐盐相关基因及其抗盐机理的研究 刘金亮 (西北师范大学,甘肃兰州730070) 摘要:盐胁迫是限制植物生长发育的重要因子之一,目前,土壤盐渍化是世界农业生产面临的严重问题之一,发展耐盐作物是取得粮食产量持续增长的重要手段,但是由于缺乏对作物耐盐的分子机理以及与耐盐有关基因的了解,阻碍了耐盐作物的培育。近年来,随着分子生物学技术的发展以及对植物盐胁迫应答分子机理研究不断深入,特别是以拟南芥(Arabidopsis thaliana)作为模式植物在盐胁迫条件下离子平衡和植物耐盐反应调节途径的研究,取得了突破性的进展。发现植物体主要通过调节细胞内外离子平衡和细胞内氧化压力的方式适应盐胁迫。在植物体受到盐胁迫的影响时,一方面会通过激活细胞质膜上的Ca2+通道,进而激活SOS基因家族中SOS3、SOS2和SOS1基因编码的蛋白发生一系列的偶联反应,同时Atnhx基因家族、Athkt1基因等也参与此过程中离子平衡的调节;另一方面由于植物细胞内活性氧水平上升,氧化压力增加,将导致细胞内与活性氧清除有关的编码蛋白基因激活,降低细胞内氧化压力,以适应盐胁迫。 关键词:拟南芥;盐胁迫;耐盐基因;抗盐机理 A View On Salt Tolerance Gene Of the Arabidopsis and Mechanism Jin-Liang Liu,Han-Qing Feng (Northwest Normal University,GanSu LanZhou730070) Abstract:Salt stress is one of the important plant growth restrictions.currently,soil salinization as a restriction factor is faced by world agricultural production.Hence,engineering crops that are resistant to salinity stress is critical for sustaining food production,however,as the knowledge about the basis of salt-stress signaling and tolerance mechanisms shorted,sets back the development of salt-tolerance to some extent.In recent years,with the development of molecular biology technology and the response of plant under salt stress further studied,Arabidopsis thaliana as a mode plant having been widely studied about its ionic equilibrium and salt resistance reaction adjustment ways under salt stress.we can learn that under salt stress the plant mainly through regulate ions balance and oxidative stress to adapt the environment changing. When the plant is impacted by the stress,on the one hand,the channels of Ca2+existing on the plasma membranes will be activated,as a result,the sos gene families like SOS1,SOS2and SOS1

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。 由于盐渍化会降低作物的发芽率,普通作物在盐碱条件下难以生长存活,因此耐盐碱作物的引进及品种的培育,成为当前研究的热点[8]。种植植物可以增加盐碱地的植被覆盖面积,减少土壤水分蒸发,降低土壤盐分;另外利用某些植物

实验二愈伤组织的诱导与分化

实验二 愈伤组织的诱导与再分化 一、目的 掌握外植体的消毒方法和接种技术;了解愈伤组织诱导的过程及再分化。 二、原理 以植物器官、组织、细胞等作外植体进行离体培养都能形成愈伤组织。愈伤再经分化培养,通过器官发生途径或体细胞胚胎发生途径可再生成植株。 外植体如果是带菌的,在接种前都必须消毒。对于难消毒的材料,有时要几种消毒剂配合使用;对于多茸毛表面粗糙不平的材料,要加展著剂(吐温20)以增强消毒效果。 三、实验材料 水稻成熟种子(用于诱导愈伤组织); 四、仪器设备及用具 (一) 仪器设备 超净工作台 培养室 (二) 用具(每组5人用量) 量筒:100ml ×2 培养皿:¢9cm ×1 三角瓶:50ml ×2(无菌),1000ml ×1 枪形镊:×4 无菌滤纸:(10cm ×10cm )×5 五、试剂及培养基 (一) 试剂 75%酒精,2% NaCLO ,无菌水(每组1瓶400ml) (二) 培养基 1、诱导培养基:N 6+2,4-D2mg/1+蔗糖30g/l+琼脂8g/l 2、分化培养基:N 6+ CuSO 4·5H 2O 1.25mg/l+BA 2mg/l+NAA 1mg/l+蔗糖30g/l+琼脂8g/l 六、实验步骤 1、接种室、培养基及用具表面消毒 用75%酒精棉球试擦超净工作、镊子,将培养基及用具放工作台,打开紫外灯,照射20分钟以表面消毒。之后关紫外灯,打开工作台风机,通风30分钟后可进行无菌操作。 2、消毒剂的配制 (1)、75%酒精:每组配95ml 。量取95%酒精75ml ,加蒸馏水至95ml 即可. (2)、2%NaCLO :每组配100ml. x :应吸取的NaCLO 原液的毫升数; y :NaCLO 原液的有效氯浓度。 3、种子去壳 用自制的脱壳砂纸脱去谷壳,注意保持胚完整。每人准备30粒去壳种子。 4、外植体消毒(以下工作在超净工作台内进行) 将米粒放入50ml 无菌三角瓶→无菌水洗一次→弃水,倒入75%酒精,搅拌,30秒→弃酒精,倒入2% NaCLO ,不时搅拌,30分钟→弃NaCLO ,用无菌水洗3次,每次停留10.5%×100 y X= (ml)

植物耐盐性比较

实验报告 植物耐盐性比较 摘要:通过不同浓度的盐溶液(0、100、200、300、450mmol/L)对小麦种子以及植株进行盐胁迫处理,研究盐胁迫对小麦种子萌发的影响。结果表明,随着盐浓度的增加,小麦幼苗受害程度增加,生长受到了明显抑制,叶片内丙二醛含量也随浓度增加而呈递增趋势。 关键词:盐胁迫,小麦,丙二醛 1 引言: 土壤中可溶性盐过多对植物的不利影响叫盐害(salt injury)。海滨地区因土壤蒸发或者咸水灌溉,海水倒灌等因素,可使土壤表层的盐分升高到1%以上。盐分过多使土壤水势下降,严重地阻碍植物生长发育,这已成为盐碱地区限制作物收成的制约因素。盐胁迫对植物造成的伤害主要有吸水困难、生物膜破坏、生理紊乱(氨害、叶绿素被破坏、光合减弱、气孔关闭、呼吸速率下降、丙二醛含量升高、营养缺乏等)。 我国盐碱土主要分布于北方和沿海地区,约2千万公顷,另外还有7百万公顷的盐化土壤。一般盐土含盐量在0.2%~0.5%时就已对植物生长不利,而盐土表层含盐量往往可达0.6%~10%。如果能提高作物抗盐力,并改良盐碱土,那么这将对农业生产的发展产生极大的推动力。台州为滨海城市,滩涂总面积66654公顷,调查盐碱地对植物生长的影响,开发利用广大的中重度盐碱地,既可以阻止土壤盐渍化的进一步加剧,又能扩大农田的种植面积,解决人口增多与耕地减少的矛盾。为此我们在实验室条件下设计简单实验,研究植物耐盐性。

2 材料与方法 2.1 材料 选取饱满的小麦种子,消毒后播种。于一定时间后得幼苗用以实验。 2.2 方法 2.2.1 不同浓度NaCl对小麦幼苗生长的影响 取5个一次性杯子做上标记,分别加入0,100,200,300,450 mmol/L 的NaCl溶液,用保鲜膜扎口,并扎上数孔,选取长势一致的小麦幼苗,每杯种植5棵小麦幼苗,置于相同的环境下生长。 2.2.2 幼苗长势的观察 一周后观察各浓度处理下幼苗的长势并测量株高。 2.2.3 MDA含量测定 称取各处理小麦叶片0.5g,加10%三氯乙酸3mL和少量石英砂,研磨,进一步加2 mL10%三氯乙酸充分研磨。转入离心管,于4000转/分离心10 min,上清液转到试管中。 取2 mL 提取液,加2 mL0.6%TBA,加盖,沸水浴中煮沸15 min,迅速冷却后于532、450及600 nm波长下测定吸光值。 MDA的浓度按照如下公式计算:MDA(μmol/L)=6.45(OD532-OD600)-0.56 OD450;可溶性糖的浓度(mmol/L)=11.71 OD450。最后计算每克鲜重样品中MDA含量= MDA(μmol/L)/0.2(g)×0.004(L),每克鲜重样品中可溶性糖的含量=11.71 OD450/0.2(g)×0.004(L)。 2.2.4 计算与处理 Excel软件统计数据并分析。

龙凤竹愈伤组织诱导及再分化的试验

108 林业科技开发2013年第27卷第1期 doi :10.3969/j.issn.1000-8101.2013.01.030 龙凤竹愈伤组织诱导及再分化的试验 袁云香 (渭南师范学院化学与生命科学学院,陕西渭南714000) 摘 要:以龙凤竹茎段为外植体,采用不同培养基进行愈伤组织诱导试验。将获得的龙凤竹愈伤组织转入再分化 培养基中,采用正交设计实验,添加不同浓度6-BA 、NAA 和蔗糖,组成9种不同的再生植株分化培养基,对龙凤竹愈伤组织进行再分化培养。结果表明:NMB 为最适的基本培养基;诱导培养基中添加6-BA 1mg /L +NAA 0.1mg /L 时,有利于龙凤竹愈伤组织形成,诱导率达86.67%;再分化率最高的培养基配方为NMB +6-BA 2.0mg /L +NAA 0.2mg /L +5%蔗糖。关键词:龙凤竹;组织培养;愈伤组织;再分化 Experiment on callus induction and redifferentiation of Pedilanthus tithymaloides var.nanus ∥YUAN Yun-xiang Abstract :The stems of Pedilanthus tithymaloides var.nanus were taken as explant and induced callus formation.The dif-ferent culture media ,the proportion of different plant hormone were investigated.To add different concentration 6-BA and NAA to the medium composed of 9different plant regeneration medium by orthogonal design L 9(34)were investigated.The results showed that the suitable media NMB was in favor of the induction ,the induction medium added 1mg /L 6-BA and 0.1mg /L NAA was beneficial to the callus induction.The suitable regeneration medium was NMB containing 2.0mg /L 6-BA ,0.2mg /L NAA and 5%sucrose ,it could improve obviously the frequency of regenerated shoots.Key words :Pedilanthus tithymaloides var.nanus ;tissue culture ;callus ;redifferentiation Author ’s address :College of Chemistry and Life Science ,Weinan Teachers University ,Weinan 714000,Shaanxi ,China 收稿日期:2012-08-28修回日期:2012-10-29 基金项目:陕西省教育厅项目(编号:12JK0832);陕西省教育厅项目(编号:09JK434);国家自然科学基金项目(编号:31000410)。作者简介:袁云香(1980-),女,讲师,主要从事植物分子遗传学研究 工作。E- mail :yuanyunxiang2006@126.com 龙凤竹(Pedilanthus tithymaloides var.nanus )为 大戟科红雀珊瑚属红雀珊瑚的变种之一,植株小巧玲珑、通体绿色、茎肉质、叶排成两列、株型极为美观,其栽培育种技术已受到人们的高度重视。目前,关于其他变种的多肉多浆花卉的引种栽培研究已有报道,例如红雀珊瑚、玉麒麟、非洲霸王树等品种的栽培技术较为成功。由于龙凤竹种苗资源有限,常规的繁殖方 法耗时长、难以满足市场需求[1] 。因此,组织培养技术已成为龙凤竹快速繁殖的重要途径。 在组织培养过程中,不同培养基、不同植物生长调节剂种类以及同一种植物生长调节剂的不同浓度都会影响龙凤竹愈伤组织植株的再生。因此,开展不同植物生长调节剂对龙凤竹愈伤组织植株再生的影响研究,有利于筛选出一种高效快速的龙凤竹愈伤组织植株再生方法,为龙凤竹的规模化生产研究奠定良好基础。 1材料与方法1.1 试验材料 以渭南市花鸟市场购买的龙凤竹当年生枝条的 嫩茎为试验材料。1.2试验方法 1.2.1 龙凤竹愈伤组织的诱导 剪取龙凤竹当年生枝条的新嫩枝,放入烧杯中,加入适量洗衣粉,在自来水下冲洗约2h 后,再用蒸馏水冲洗5min ,于超净工作台内,先用75%酒精处理15s ,再用0.1%升汞处理8min ,然后用无菌水冲洗5 6次,切成约0.5 1.0cm 的茎段作外植体,接种于诱导培养基上进行培养。诱导培养基基本成分为N 6、 MS 、NMB 、NB 。其中:(1)NMB 为N 6大量元素+MS 微量元素+B5有机元素;(2)NB 为N 6大量元素+B5微量元素及有机元素。4种基本培养基均添加脯氨酸500mg /L +水解酪蛋白300mg /L +6-BA 1.0mg /L +NAA 0.1mg /L +蔗糖3%+0.7%琼脂,pH 5.8(单位下同)。培养条件为24 26?光照培养,光照强度为1500 2000lx 、每天光照时间12h 。21d 后统计诱导率,并观察愈伤组织诱导及生长状 技术开发欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗

6种木本植物耐盐性研究【开题报告】

毕业论文开题报告 生物技术 6种木本植物耐盐性研究 一、选题的背景与意义 植物对土壤盐度的反应因树种而异,即使同一种内,也存在着明显差异。植物的耐盐性是指在盐胁迫下维持生长、形成经济产量或完成生活史的能力。植物耐盐能力评价是耐盐植物引种、育种和筛选的基础,是植物形态适应和生理适应的综合体现。 土壤盐渍化是一个世界性的资源与生态问题,据联合国粮农组织和教科文组织统计,全球有各种盐渍化土地约10亿hm2,占全球陆地面积的10%,广泛分布于100多个国家和地区。我国各种类型的盐渍土总面积为14.87亿亩。其中,现代盐渍化土壤约5.54亿亩;残余盐渍化土壤约6.73亿亩;潜在盐渍化土壤约为2.6亿亩。我国沿海各省、市、自治区约18,000km的滨海地带和岛屿沿岸,广泛分布着各种滨海盐土,总面积可达5×106hm2,主要包括长江以北的山东、河北、辽宁等省和江苏北部的海滨冲积平原及长江以南的浙江、福建、广东等省沿海一带的部分地区。随着国民经济和社会的迅速发展,人口增长与耕地减少的矛盾日益突出,各类盐土资源,特别是我国海岸带盐土作为一种重要的土地后备资源,亟待我们去开发、利用和保护。 国内外研究已经证明,利用生物措施对盐碱地进行改良是缓解土壤盐渍化问题。最切实可行的办法。培育和引种能适应高盐环境的优良耐盐碱植物对改善我国广大滨海及内陆盐碱地生态系统,丰富盐碱地景观,增加树种多样性,提高土地生产力,增加经济收益无疑具有现实而深远的意义。引进国外优良耐盐碱树种及配套栽培技术,不失为一条迅速提升我国沿海防护林建设和盐碱地治理水平的有效途径,一方面可以提高沿海防护林的生态稳定性、防护功能和综合效应,另一方面还能改善沿海发达地区的生态环境和投资环境,为我国东部沿海发达地区率先实现农业和林业现代化提供重要保障。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题: (1)研究的基本内容: 1、盐胁迫下6个树种的生长情况: 测定6种植物在盐胁迫处理后的存活率、株高及形态变化情况 2、盐胁迫下6个树种的生理变化: 测定6种植物在盐胁迫处理后脯氨酸,叶绿素,可溶性糖,丙二醛含量以及电导率等相关生理生化指标的变化情况。

实验-愈伤组织的分裂与分化

愈伤组织的分裂与分化 实验目的:1、探索植物细胞的全能性 2、了解愈伤组织细胞分化的各时期的特点 3、愈伤组织培养在植物栽培的意义 实验仪器:超净台、酒精灯、镊子、小刀、烧杯 实验药品:MS培养基、 实验取材:烟草生长部1cm左右,外植体保留一片苗叶(位于侧枝,新叶处) 实验步骤:1、MS培养基的配置 (1)配置大量元素A液和B液 (2)配置微量元素 (3)配置铁盐溶液 (4)配置有机溶液 (5)取大量元素100g/ml,微量元素10g/ml,铁盐溶液10g/ml,有机溶液10g/ml,KT (0.5mg/ml)0.4ml,IBA(0.5mg/ml)0.8ml,脯氨酸500mg,谷氨酰胺500mg,水解络蛋白300mg,蔗糖3%,琼脂0.8%,调节PH=5.8 2、MS培养基的消毒 放于高压蒸汽锅中,灭菌1.5h之后,每瓶摇匀之后,放于24℃的恒温培养室。静置2d之后,观察培养基上有无杂菌的生成。如无,继续实验,如有,则重做培养基 3、外植体的选择 烟草生长部1cm左右,外植体保留一片苗叶(位于侧枝,新叶处) 4、外植体的消毒 (1)用洗涤剂清洗外植体,再蒸馏水洗涤之后,擦干 (2)在超净台上,用75%的酒精溶液洗涤之后,再擦干,之后在2%的次氯酸钠中浸泡5s,蒸馏水冲洗10次,用无菌滤纸吸干。之后用小刀切取生理形状较好的叶片于灭菌的MS培养基中(一瓶放置1-2个) 5、观察有无被污染 在24℃的恒温培养室中暗处理2d之后,观察有无杂菌生成。 6、对照观察 将生理状况相似的愈伤组织分成2组。一组光照,一组黑暗。保证环境的其他的物理性质相同,处理1周之后,观察2组培养物的再分化情况。 7、得出结论

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