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《植物耐盐的分子机理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第31卷第1期东北林业大学学报Vol.31No.12003年1月JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITYJan.2003植物耐盐的分子机理应天玉刘国生姜中珠(东北林业大学,哈尔滨,150040)摘要综述了近年来国内外在植物耐盐分子方面的研究成果与最新进展,详细说明了植物体内小分子物质积累、离子泵、离子通道、ABA、大分子蛋白及耐盐调控因子对植物耐盐的作用,揭示了植物耐盐的基本分子机理。为植物耐盐机理的进一步研究及培育耐盐植物奠定了理论基础。关键词植物;耐盐;
2、分子机理分类号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当前,植物耐盐机理研究已经深入到分子水平,对植物耐究工作中也发现拟南芥菜(Arabidopsisthaliana)Sosl(钾摄取[8]盐的分子机理进行深入研究,必定能揭示出植物的耐盐本质,基因)突变体耐
5、盐性高于野生型,同时脯氨酸含量也高于野为培育抗盐性能优良的植物新品系奠定良好的理论基础。生型。植物的耐盐机理涉及多种基因和大分子的协调作用,与1.3甜菜碱(betaine)小分子物质积累、离子摄入和区域化以及基因表达等有关,如盐胁迫条件下某些植物体内会积累大量甜菜碱,外源甜调渗蛋白、通道蛋白、质膜转运蛋白、晚期胚胎发生富集蛋白菜碱的施加也能够缓解植物盐的伤害,它能够作为渗调剂、酶[1]等。尽管植物对盐胁迫引起的水渗透势降低的敏感性和反的构型保护剂,保护质膜的完整性,是无毒的细胞质调渗物应是不同的,但所有的植物都具有
6、识别胁迫,启动转录信号,质。很低浓度的外源甜菜碱具有良好的渗透调节保护作并做出应答的能力[2]。[9]用。甜菜碱的生物合成途径为:胆碱甜菜碱醛甘氨酸甜1小分子渗透调节物质的积累菜碱。在高等植物中,第一步由胆碱单加氧酶(CMO)催化完当植物受到盐胁迫时,细胞内主动积累一些小分子有机成,第二步由甜菜碱醛脱氢酶(BADH)催化完成。由于胆碱化合物和蛋白类保护剂来维持渗透平衡和体内水分,一般称脱氢酶(CDH)和胆碱氧化酶(CodA)可兼二者之功能合成甘之为渗透调节剂(Osmoprotectant)。渗透调节剂有如下几类
7、:氨酸甜菜碱,合成途径简单,进行遗传操作方便,因而这两种++-[3]无机离子,主要有Na、K、Cl;氨基酸及其衍生物,甜菜碱合成酶基因被认为是最重要和最有希望的胁迫抗性如脯氨酸、甘氨酸甜菜碱等;糖类,如蔗糖、海藻糖等;多[10][11](stressresistance)基因之一。刘凤华等和Hidenori等分元醇类,如甘油、山梨醇、甘露醇等。它们能够维持细胞膨压,别对植物进行了BADH基因和CodA转基因研究,转基因植[4]稳定细胞质中酶活性构象,保护其不受盐离子伤害。物都获得了较高的耐盐性。研究表明:当胁
8、迫解除后,叶片和1.2脯氨酸(Proline)根中的脯氨酸含量立即下降,而甜菜碱的含量基本上保持稳细胞内脯氨酸的积累可以提高植物的耐盐性。在盐胁迫定。这说明脯氨酸的积累可能是植物对胁迫的暂时反应,而条件下,脯氨酸可以作为渗调剂、氮源、酶和细胞结构保护剂,甜菜碱的积累则可能是永久性或半永久性的[12]。[5]防止质膜通透性的变化,保护质膜的完整
