论文部分内容阅读
土壤中的盐份是限制植物生长的重要因素，由于世界性日趋严重的人口和土地资源问题，如何有效利用盐土资源已经提上了日程。然而传统的经济作物绝大多数是甜土植物，在盐碱地上无法正常生长，研究植物的耐盐机制和利用分子生物学手段提高作物耐盐性已成为研究的热点。狐米草是禾本科中的耐盐植物，我们设计用其愈伤组织进行耐盐生理和分子生物学研究，以期获得对小麦，水稻，玉米等禾本科农作物有价值的耐盐信息。
本文研究了NaCl对狐米草愈伤组织生长的影响。在含有0～350mM梯度浓度NaCl的MS培养基中培养狐米草愈伤组织，测定狐米革愈伤组织在盐处理下生物量，细胞内Na+，K+，Ca2+，Mg2+以及总的阳离子浓度，脯氨酸及可溶性碳水化合物一系列生理生化指标的变化情况。愈伤在50～150mMNaCl时生长被促进，200～350mMNaCl生长虽然一定程度被抑制，仍然表现出很强的耐盐性。细胞内Na+和总的阳离子量随着盐胁迫水平的升高而呈现上升的趋势，但在外界NaCl浓度达到并超过150mM后上升趋势变缓，相对维持在一个稳定的水平。细胞内K+的浓度变化呈现先上升后下降的趋势，只在50，100mM较低的盐胁迫下有上升；Ca2+浓度呈现持续的下降；K+/Na+比率持续上升。而脯氨酸和可溶性碳水化合物，作为植物在盐胁迫时会产生的渗透调节剂，它们的含量都随着盐胁迫水平的升高而增加，且它们的增加呈现出一定的互补性。
实验数据表明狐米草具有很强的耐盐性，它的细胞在高盐胁迫水平下能启动排盐机制使细胞内的Na+和总阳离子浓度维持在一定范围内。同时细胞合成脯氨酸和可溶性碳水化合物来降低细胞质水势。
在耐盐生理研究的基础上，我们认为狐米草愈伤在盐胁迫水平下能将细胞内的Na+浓度维持在一定水平上是其具有很强耐盐性的重要原因。而这个机制很大程度上是源于细胞质膜上Na+/H+逆向转运蛋白向细胞外转运Na+的作用。前期人们已成功从酵母、高等植物、动物中克隆到编码Na+/H+逆向转运蛋白的基因。我们选定克隆Na+/H+逆向转运蛋白作为分子实验研究的内容，运用信息生物学对现已获得的植物中Na+/H+逆向转运蛋白进行了分析，根据己确定的Na+/H+逆向转运蛋白序列的高度保守区域设计简并引物，利用简并引物RT-PCR方法克隆狐米草愈伤组织中的Na+/H+逆向转运蛋白基因。现己成功探索到提取狐米草愈伤组织中总RNA的方法并获得了扩增片段。但扩增产物特异性不够理想，需要系统性地对RT步骤，PCR中Mg2+浓度、退火温度等实验条件进行系统调整，并尝试新的简并引物设计方法。