宁夏枸杞钠吸收积累机理及其驱动因子协同作用的研究
结题报告
批准号:
31360168
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
50.0 万元
负责人:
毛桂莲
依托单位:
学科分类:
C1605.树木生物学
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
梁文裕、纳小凡、徐婷婷、夏晶、虎德钰、林佳
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
干旱区土壤盐渍化一直是困扰农业和林业生产的一大难题。作为西北盐碱地改良的首选植物之一,宁夏枸杞对盐的耐受性有独特的适应机制。本项目拟采用22Na+同位素示踪技术、非损伤微测技术和激光共聚焦技术研究宁杞1号在NaCl 胁迫条件下,Na+净吸收速率、Na+转运和积累以及Na+在细胞和亚细胞中的分布;同时利用离子通道抑制剂研究枸杞吸收Na+ 的途径;采用分子生物学手段研究驱动因子质膜H+-ATPase、Na+/H+转运蛋白(SOS1)和液泡膜H+-ATPase、Na+/H+反向转运蛋白(NHX1)基因表达在Na+的外排和区隔于液泡中作用。从而在组织、细胞和分子水平阐明宁夏枸杞Na+的吸收途径、积累机理及驱动因子协同作用的分子机制,为盐生植物枸杞耐盐类型的确定和宁夏枸杞耐盐机理的揭示增添新内容。本项目的完成可以为西北地区利用木本盐生植物改良大面积的盐碱地,促进西部特色产业的发展提供技术和理论依据。
英文摘要
Salinity in arid zones is one of the major abiotic factors limiting agricultural and forestry productivity. Ningxia Lycium barbarum L., is one of the valuable plants for improving salt-alkali soil with unique mechanism to adapt salt stress. In this proposal,the sodium absorption and accumulation, as well as the cellular and subcellular distribution of sodium in Ningxia Lycium barbarum L.under NaCl stress, will be investigated, using techniques of 22Na+ chasing, non-invasive micro-test and confocal scanning laser microscopy. The pathways of sodium absorption will also be identified by utilizing various channel inhibitors. The copperative effects of driving forces of PM H+-ATPase, PM Na+/H+antiporter (SOS1), vacuolar H+-ATPase and/or Na+/H+antiporter (NHX1) on the cytoplasmic sodium efflux will be ascertained by determining the transcriptional expression of these genes. We anticipate that this work will provide fundamental information for understanding the mechanisms of sodium absorption and accumulation, and the copperative effects of driving forces of the salt tolerant Ningxia Lycium barbarum L.. This study will also help us to determine the phenotype of salt tolerance for this plant. An accomplishment of this study will provide important information for improving salt-alkali soil by planting salt-tolerant plants, as well as promoting the development of special industry in Western China.
干旱区土壤盐渍化是困扰农业和林业生产的一大难题,也是减少农业和林业产量的主要非生物胁迫因素之一。宁夏枸杞耐盐机理的研究为盐碱地抗逆性灌木筛选提供优质植物资源。本文以宁夏枸杞(Lycium barbarum L)为材料,通过室内土培和水培的方法,采用非损伤微测技术、激光共聚焦技术和分子生物学手段研究了宁夏枸杞在盐胁迫下根对Na+的吸收积累、区隔化以及驱动因子H+-ATPase和Na+/H+逆向转运蛋白的协同作用。研究发现(1):无论短期处理还是长期处理,Na+、K+和Cl-均呈现外排趋势,枸杞根系和叶片中Na+含量总体呈升高趋势, 根K+和Ca2+含量呈先升后降趋势,Na+/K+呈先降后升趋势,说明枸杞在盐胁迫下将吸收的Na+由根系向地上部运输,降低叶片渗透势,促进吸水,进而提高植物的抗盐能力。(2)通道抑制剂实验结果显示非选择性阳离子通道NSCC并不是Na+进入根细胞的主要途径,主要受K+通道调控。(3)随着胁迫浓度的增加和时间的延长,Na+在皮层分布较少,主要分布在木质部及薄壁细胞中,Cl-在皮层的分布较多,K+和Ca2+在吸收降低,因此在皮层和木质部的分布也减少。Na+转运至地上部后,主要分布在叶肉细胞,Cl-主要分布在叶脉的木薄壁细胞,有利于离子的区隔化。(4) Western blot结果发现短期盐胁迫促进枸杞质膜H+-ATPase和液泡膜Na+/H+逆向转逆向运输蛋白的表达,有利于Na+区隔于液泡中。(5) qRT-PCR 结果发现SOS1基因的表达使Na+的大量外排,NHX1的表达通过将Na+运输至液泡中而降低细胞质中的Na+含量,从而维持了枸杞体内离子平衡。研究结果对于阐明宁夏枸杞耐盐类型提供很好的参考价值。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2016
期刊:北方园艺
影响因子:--
作者:徐蕊;于元元;石晶;毛桂莲;姚新灵;郑蕊
通讯作者:郑蕊
DOI:--
发表时间:2017
期刊:干旱地区农业研究
影响因子:--
作者:朱志明;毛桂莲;许兴;王盛;郑蕊;杨淑娟
通讯作者:杨淑娟
DOI:--
发表时间:2017
期刊:干旱地区农业研究
影响因子:--
作者:毛桂莲;梁文裕;王盛;许兴;郑蕊;朱志明
通讯作者:朱志明
DOI:10.13287/j.1001-9332.2013.0026
发表时间:2013
期刊:应用生态学报
影响因子:--
作者:毛桂莲;李国旗;许兴;张新学
通讯作者:张新学
液泡膜H+-ATPase亚基在宁夏枸杞钠转运调控中的功能解析
  • 批准号:
    32260408
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    34万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    毛桂莲
  • 依托单位:
国内基金
海外基金