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《植物耐鹽的分子機(jī)理》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第31卷第1期東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)Vol.31No.12003年1月JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITYJan.2003植物耐鹽的分子機(jī)理應(yīng)天玉劉國(guó)生姜中珠(東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱,150040)摘要綜述了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在植物耐鹽分子方面的研究成果與最新進(jìn)展,詳細(xì)說(shuō)明了植物體內(nèi)小分子物質(zhì)積累、離子泵、離子通道、ABA、大分子蛋白及耐鹽調(diào)控因子對(duì)植物耐鹽的作用,揭示了植物耐鹽的基本分子機(jī)理。為植物耐鹽機(jī)理的進(jìn)一步研究及培育耐鹽植物奠定了理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞植物;耐鹽;
2、分子機(jī)理分類(lèi)號(hào)Q947.113MoleculeMechanismforSaltToleranceofPlant/YingTianyu,LiuGuosheng,JiangZhongzhu(NortheastForestryUniversity,Harbin150040,P.R.China)//JournalofNortheastForestryUniversity.-2003,31(1).-31~33Thispapersummarizestheachievementsandthenewdevelopmentofpl
3、antsalttoleranceresearchathomeandabroad,andalsoexplainsthefunctionofsmallmoleculesubstanceaccumulation,ionpumps,ionchannels,ABA,bigmoleculeproteinsandtheeffectofsalttolerancecontrolfactorsonplantsalttolerance.Meanwhilerevealsthesalttolerancemoleculemechanismof
4、plantandestablishesthetheoreticalbaseforthemoreresearchofplantsalttoleranceaswellascultureofsalttoleranceplant.KeywordsPlant;Salttolerance;Moleculemechanism當(dāng)前,植物耐鹽機(jī)理研究已經(jīng)深入到分子水平,對(duì)植物耐究工作中也發(fā)現(xiàn)擬南芥菜(Arabidopsisthaliana)Sosl(鉀攝取[8]鹽的分子機(jī)理進(jìn)行深入研究,必定能揭示出植物的耐鹽本質(zhì),基因)突變體耐
5、鹽性高于野生型,同時(shí)脯氨酸含量也高于野為培育抗鹽性能優(yōu)良的植物新品系奠定良好的理論基礎(chǔ)。生型。植物的耐鹽機(jī)理涉及多種基因和大分子的協(xié)調(diào)作用,與1.3甜菜堿(betaine)小分子物質(zhì)積累、離子攝入和區(qū)域化以及基因表達(dá)等有關(guān),如鹽脅迫條件下某些植物體內(nèi)會(huì)積累大量甜菜堿,外源甜調(diào)滲蛋白、通道蛋白、質(zhì)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、晚期胚胎發(fā)生富集蛋白菜堿的施加也能夠緩解植物鹽的傷害,它能夠作為滲調(diào)劑、酶[1]等。盡管植物對(duì)鹽脅迫引起的水滲透勢(shì)降低的敏感性和反的構(gòu)型保護(hù)劑,保護(hù)質(zhì)膜的完整性,是無(wú)毒的細(xì)胞質(zhì)調(diào)滲物應(yīng)是不同的,但所有的植物都具有
6、識(shí)別脅迫,啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄信號(hào),質(zhì)。很低濃度的外源甜菜堿具有良好的滲透調(diào)節(jié)保護(hù)作并做出應(yīng)答的能力[2]。[9]用。甜菜堿的生物合成途徑為:膽堿甜菜堿醛甘氨酸甜1小分子滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累菜堿。在高等植物中,第一步由膽堿單加氧酶(CMO)催化完當(dāng)植物受到鹽脅迫時(shí),細(xì)胞內(nèi)主動(dòng)積累一些小分子有機(jī)成,第二步由甜菜堿醛脫氫酶(BADH)催化完成。由于膽堿化合物和蛋白類(lèi)保護(hù)劑來(lái)維持滲透平衡和體內(nèi)水分,一般稱(chēng)脫氫酶(CDH)和膽堿氧化酶(CodA)可兼二者之功能合成甘之為滲透調(diào)節(jié)劑(Osmoprotectant)。滲透調(diào)節(jié)劑有如下幾類(lèi)
7、:氨酸甜菜堿,合成途徑簡(jiǎn)單,進(jìn)行遺傳操作方便,因而這兩種++-[3]無(wú)機(jī)離子,主要有Na、K、Cl;氨基酸及其衍生物,甜菜堿合成酶基因被認(rèn)為是最重要和最有希望的脅迫抗性如脯氨酸、甘氨酸甜菜堿等;糖類(lèi),如蔗糖、海藻糖等;多[10][11](stressresistance)基因之一。劉鳳華等和Hidenori等分元醇類(lèi),如甘油、山梨醇、甘露醇等。它們能夠維持細(xì)胞膨壓,別對(duì)植物進(jìn)行了BADH基因和CodA轉(zhuǎn)基因研究,轉(zhuǎn)基因植[4]穩(wěn)定細(xì)胞質(zhì)中酶活性構(gòu)象,保護(hù)其不受鹽離子傷害。物都獲得了較高的耐鹽性。研究表明:當(dāng)脅
8、迫解除后,葉片和1.2脯氨酸(Proline)根中的脯氨酸含量立即下降,而甜菜堿的含量基本上保持穩(wěn)細(xì)胞內(nèi)脯氨酸的積累可以提高植物的耐鹽性。在鹽脅迫定。這說(shuō)明脯氨酸的積累可能是植物對(duì)脅迫的暫時(shí)反應(yīng),而條件下,脯氨酸可以作為滲調(diào)劑、氮源、酶和細(xì)胞結(jié)構(gòu)保護(hù)劑,甜菜堿的積累則可能是永久性或半永久性的[12]。[5]防止質(zhì)膜通透性的變化,保護(hù)質(zhì)膜的完整
