基于连续发酵驯化的高耐盐性酿酒酵母的育种

耐盐酿酒酵母菌株的育种对降低燃料乙醇生产成本具有重要意义.以具有优秀乙醇发酵能力的工业酿酒母菌株KF-7为出发菌株,通过连续发酵、产孢子及孢子培育、交配等获取稳定耐盐菌株.在盐胁迫条件下利用连续乙醇发酵驯化获得了耐盐突变菌株KF-7(4).在此基础上,通过孢子分离、培养、评价和交配,获得两株耐盐二倍体菌株KF-7(4)-3与KF-7-D1.这3株耐盐菌株在50次转接过程中保持着稳定的耐盐性.并且在9%KCl浓度下,3株耐盐菌株的乙醇发酵能力显著优于出发菌株KF-7:在15%YPD培养基中,发酵36 h时的乙醇浓度比出发菌株KF-7提高了21%.有盐和无盐条件下发酵过程中胞内海藻糖含量分析表明,突变菌株KF-7(4)和菌株KF-7(4)-3即使在无盐条件下的海藻糖积累能力明显高于出发菌株KF-7.本研究获得的变异酿酒酵母菌株具有较高的耐盐性和稳定性,耐盐性与胞内海藻糖积累能力提高相关.因此,基于连续发酵的进化工程手段可以有效地用于培育具有某种稳定性状的酿酒酵母菌株.     

NaCl胁迫对甜高粱发芽期生理生化特性的影响

为筛选耐盐甜高粱材料,探讨NaCl胁迫对甜高粱发芽期生理生化特性的影响,研究了0、70、140、210 mmol.L-1NaCl胁迫对吉甜3、BJK156、甜132、凯勒、威利、考利、吉甜2、戴尔等8个甜高粱材料发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、芽长、根长、芽鲜质量、根鲜质量等8个指标盐害系数的影响,利用系统聚类分类法对甜高粱耐盐性进行聚类可分为3类：耐盐性最强的是甜132,耐盐性中等的是BJK156,耐盐性较敏感的是考利、吉甜3、吉甜2、戴尔、凯勒、威利。进一步研究了盐胁迫对甜高粱芽苗中丙二醛、可溶性蛋白含量及过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响。结果得出：随着盐胁迫的加重丙二醛含量逐渐增加,可溶性蛋白含量逐渐减少。NaCl胁迫不同程度地提高了8个甜高粱材料POD、CAT、SOD活性,受3种NaCl质量浓度胁迫后8个甜高粱材料POD、CAT、SOD活性的变化趋势不同,这可能是它们耐盐差异的生理原因之一。另外,在3种NaCl浓度胁迫后甜132中的丙二醛增加量在8个材料中都是最低的,这与系统聚类分析得出甜132耐盐性最强的结论相吻合。研究认为丙二醛含量的变化可以作为筛选发芽期耐盐甜高粱品种的一个指标。     

盐胁迫下耐盐与盐敏感水稻的RAPD和POD同工酶检测

对耐盐、一般耐盐和盐敏感３种水稻材料进行了ＲＡＰＤ和同工酶检测,结果发现：３３个引物（Ｎ－１－Ｎ－１２,Ｓ４５０－Ｓ４７０）中,２７个引物具有拉增产物,拉增片段大小分布在０．２－３．４ｋｂ之间,说明在一定程度上反映了３种对盐具有不同耐盐性水稻在基因组ＤＮＡ分子水平上的差异,以Ｓ４５０为引物,在强耐盐的７７９中扩增出１个１．１ｋｂ的特异ＤＮＡ片段（Ｓ４５０１１００）,而在对盐敏感的早花２号中,以Ｎ－     

高盐污水处理人工湿地中耐盐植物的筛选

人工湿地作为一种新兴污水处理工艺,具有高效、低成本等优点,但因缺乏能够在高盐环境中生存的湿地植物,因此应用于高盐污水处理还存在诸多难题.基于对我国南方海岸及海岛的大量野外调查及文献调研,依据生理指标、形态指标、经济成本和应用潜力等,筛选出耐盐、耐水湿、耐污、净化能力强、生长快、生物量大、栽培简单、分布广泛并具有景观效果的南方滨海耐盐植物23种,进一步对每一种植物的耐盐能力进行分级,其中耐盐能力最强的种类为扁秆荆三棱(Bolboschoenus planiculmis)、海雀稗(Paspalum vaginatum)、川蔓藻(Ruppia maritima)、海马齿(Sesuvium portulacastrum)和盐地碱蓬(Suaeda salsa).本研究结果可为人工湿地的构建提供更多植物种类选择,并促进人工湿地可持续的净化功能与景观功能的有机结合.     

中新天津生态城植物多样性分析

2008年对中新天津生态城规划区域植被进行调查,发现该区域以盐生植被为主,现存植被可分为4个类型15种植物群落;植物区系成分含38科101属135种。本区植被的分布受土壤盐碱度的制约,并受当代人为因素的严重影响,盐生植物资源丰富,其中26种耐盐植物具有较大开发利用价值。因此,建议采取保留与保护现存的盐生植被;利用耐盐植物进行盐碱地绿化及研究和发展本区盐碱地环境的生态管理。     

塔里木河干流农田排水资源化研究

近几十年经表明,农田排水对塔里木河干流水质盐化的影响不断加重。在塔里木河干流,农田排水资源化利用有如下几个有利条件：⑴农田排水有一定数量且渠网的延伸和改造难度不大;⑵荒漠可作为农田排水资源化利用的场所;⑶农田排水仍可勉强适于耐盐植物生长。根据区域不同利用农田排水拓展乔灌草防沙带、增加盐成土荒漠耐盐植被的盖度、使人工绿洲边缘的荒漠能够生长耐盐植物等都是农田排水资源化利用发展的方向。     

温度和盐分对两种盐爪爪属植物种子萌发的影响

通过研究温度和NaCl对两种藜科叶肉质化盐生植物——里海盐爪爪和盐爪爪种子萌发的影响,显示出里海盐爪爪的最适萌发温度范围为20~30℃,而盐爪爪适合在变温条件下萌发,两者对温度的反应有显著差异;两者的萌发率和萌发速率都随NaCl浓度升高而降低,里海盐爪爪比盐爪爪的耐盐能力低;高盐分条件能诱导两个种的休眠,而当盐浓度降低时两者都能很好地恢复萌发,且萌发速率加快。因此,尽管里海盐爪爪仅能在低于300mmol/L,盐爪爪在低于400mmol//LNaCl浓度下萌发,这种耐盐能力低于很多盐生植物,但根据两个种所表现的综合萌发特性,它们依然被认为属于具有较高耐盐能力的盐生植物类型.图3表1参24     

塔里木河干流农田排水资源化研究

近几十年分析资料对比表明 ,农田排水对塔里木河干流水质盐化的影响不断加重。在塔里木河干流 ,农田排水资源化利用有如下几个有利条件 :( 1)农田排水有一定数量且渠网的延伸和改造难度不大 ;( 2 )荒漠可作为农田排水资源化利用的场所 ;( 3)农田排水仍可勉强适于耐盐植物生长。根据区域不同 ,利用农田排水拓展乔灌草防沙带、增加盐成土荒漠耐盐植被的盖度、使人工绿洲边缘的荒漠能够生长耐盐植物等都是农田排水资源化利用发展的方向     

丛枝菌根对盐胁迫的响应及其与宿主植物的互作

丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizae Fungi,AMF)作为陆地生态系统的组成部分之一,在促进宿主植物对土壤养分和水分的吸收、提高植物生物量生产、调节种群和群落的结构、维持生态系统的稳定性等方面发挥了重要作用。其中,盐渍化是自然生态系统中广泛存在的一种胁迫生境条件,全球盐渍化土地约占耕地总面积的10%,因而探讨AM菌根在此胁迫生境下对宿主植物生长的影响具有重要意义。从以下几个方面,围绕盐胁迫条件、AM菌根和宿主植物三者之间的关系对当前国际上相关领域的研究进展进行了综述:1)AM真菌对盐胁迫的响应,包括菌根共生体形成、菌根侵染率、AM真菌的分布、菌丝体生长发育、孢子的形成和分布等;2)盐胁迫条件下AM菌根对宿主植物的效应,包括AM菌根促进宿主植物对P、N等元素的吸收、降低植物体内Na 的含量、提高光合作用能力,进而提高植物的生物量和对植物的群落结构产生影响等;3)AM菌根提高宿主植物耐盐性的机理,分别从植物根系形态的改变、水分吸收能力的加强、细胞内营养物质的平衡,以及细胞生理代谢的调节等方面对AM菌根促进植物抗盐性的机理进行了剖析。     

中度嗜盐菌Halomonas sp.BYS-1耐盐相关DNA片段的克隆

通过固体亚硝基胍诱变获得了Halom onassp.BYS-1的盐敏感突变株BYS-1M.以pBBR1MCS-2为载体在E.coliDH5α中构建了BYS-1的基因文库.以文库菌E.coliDH5α(pBBR-X)为供体菌、E.coliWD803(pRK2013)为辅助菌、BYS-1M为受体菌进行三亲接合,筛选到了恢复耐盐性能的接合子HR-23,提取接合子HR-23的重组质粒pHR23,酶切确定其插入的耐盐相关DNA片段大小分为5.4 kb.该片段为Halom onassp.BYS-1耐盐相关基因的克隆奠定了基础.图5表1参14     

植物抗盐机理的研究进展

盐胁迫是抑制植物生长 ,降低农作物产量的主要环境因素之一 .长期以来 ,关于如何提高植物的抗盐性 ,增加在盐胁迫下农作物的产量一直是人们关注的焦点 .植物对盐胁迫的反应机制和抗盐机理的探明 ,是指导通过生物工程方法或其它措施改造植物提高其抗盐能力的前提 .由于植物的抗盐性状涉及生理生化多方面的因素 ,是一个多基因控制的极为复杂的反应过程 ,而且不同植物甚至同一种类不同品种的植物 ,对盐胁迫的反应及其适应机制也不尽相同 .植物抗盐能力的强弱差异较大 ,有些植物在 2 0 0～ 50 0ｍｍｏｌ/ＬＮａＣｌ的条件下能继续生长 ,完成其生…     

盐渍地刺槐体内Na的积累和分布

研究了Na在不同树龄刺槐(Robiniapseudoacacia)地下部分和地上部分的分布,以及刺槐地下部分Na含量与对应土层Na含量的关系。在长时间盐胁迫下,大量Na盐进入刺槐体内,随着生长时间的增加,Na盐积累量骤然增加。刺槐地下部分Na的绝对含量和积累速率显著高于地上部分。随着根系不断向土层深处伸延,刺槐根部Na含量显著增加。本研究揭示了在高盐环境中,刺槐通过调节Na在植物体内的分配,以减少Na+的生理毒害,提高其对高盐胁迫的耐受性。     

Impacts of de-icing salt pollution on urban road greenspace: a case study of Beijing

De-icing salt contamination of urban soil and greenspace has been a common issue of concern in many countries for years. In the 2009/2010 winter, Beijing experienced a contamination accident resulting from the overuse of deicing salt, reported as almost 30000 tons, which severely damaged urban vegetation alongside roadways. The methods of sampling and rating for both soil contamination and response of the plant populations were developed to rapidly assess this emergency environmental event. Results showed that the shrubs were more severely damaged than the arbors in terms of both degree and extent, as almost all of the surveyed shrubs were severely damaged from the salt contamination, while only about 1/4 of the recorded arbors were rated as ＂severely injured＂ according to the integral plant injury index. The rating of the injury level showed that the trees like Pinus bungeana, Sophora japonica, and the shrubs like Euonymus japonicus, Sabina vulgaris showed less tolerance to de-icing salt pollution. The patterns of vegetation damage demonstrated that the ever-green shrubs alongside roads and the deciduous arbors in the center of roads were most vulnerable to the salt damage.     

Hemiparasites generate environmental heterogeneity and enhance species coexistence in salt marshes.

Tidal inundation and salinity are considered to be controlling factors in salt marsh species distributions. Parasitic plants may also influence community organization as parasite-host interactions may play a functional role in stress amelioration due to physiological mechanisms for salinity tolerance and resource acquisition. Endangered root hemiparasites (Cordylanthus maritimus ssp. palustris and Cordylanthus mollis ssp. mollis) occupy unique habitat within fragmented northern California tidal wetlands. My objective was to examine the effects of these root hemiparasites on soil salinity, aeration, and community composition. I compared experimentally established bare patches, shaded and unshaded, and parasite removal patches to controls with hemiparasites across intertidal elevation gradients. Plant community composition, soil salinity, and redox potential were measured as response variables. In this field removal experiment, I demonstrated that parasite-host associations can enhance the amelioration of physical stress conditions in the salt marsh exceeding the passive role of shading by vegetation. Consumer-driven reduction of physical stress resulted in increased plant species richness, and the effect was most pronounced with elevated salinity and hypoxia stress. Although previous studies have demonstrated that removal of dominant plant biomass by herbivores can increase physical stress in salt marshes, this is one of the first examples of a positive indirect effect of a consumer on community diversity through physical stress relief. Greater understanding of biological interactions coupled with abiotic factors may improve rare plant conservation and salt marsh restoration success.     

滨海不同生境下盐地碱蓬生物量分配特征研究

盐地碱蓬是黄河三角洲重要的先锋植物,抗盐能力强,分布范围广,对维持该地区生态系统稳定和演替发挥着重要作用。通过野外取样测定,研究了潮间带和潮上带盐地碱蓬种群的形态及生物量分配特征。在个体大小上,潮间带盐地碱蓬在株高和地径上显著低于潮上带盐地碱蓬;潮上带盐地碱蓬密集分布的株高高于散生分布,而生物量低于散生分布。在生物量分配特征上,潮间带盐地碱蓬Ⅰ以发展花、叶为主,潮上带盐地碱蓬Ⅱ的密集分布以优先发展茎为主,潮上带盐地碱蓬Ⅲ的散生分布以发展枝为主,属于种群发展的稳定阶段。因此,盐地碱蓬通过形态特征及生物量分配特征的调节,以适应潮间带和潮上带的不同生境特征,从而达到种群维持和土壤改良的目的。     

盐雾胁迫对榄仁幼苗生长及体内矿质元素分布的影响

在温室培养条件下,用叶片喷雾的方式对盐生植物榄仁（Terminalia catappa）的幼苗进行NaCl胁迫处理,研究了盐雾胁迫对其生长、5种矿质元素（Ca2＋、Mg2＋、Na＋、K＋、Cl-）和灰分在幼苗不同叶龄叶片和叶片各部分分布的影响,以探讨盐雾胁迫下的盐害机理,以此指导实际工作中盐害诊断与预防措施,为筛选耐盐树种建设沿海防护林提供依据。结果表明：盐雾胁迫下榄仁幼苗的叶、茎、根生长比对照组缓慢,K＋在各叶片分区的分布差别较小,Ca2＋、Mg2＋、灰分在叶片中心区分布较多,Na＋和Cl-均向叶缘集中,且Na＋和Cl-质量分数显著增加（P〈0-05）,可见盐雾胁迫下榄仁幼苗叶片盐分较易集中在叶尖、叶缘,这与叶片病斑多分布于叶尖、叶缘的症状相符。盐雾胁迫下榄仁幼苗叶片的灰分质量分数在叶片中心区分布最多,并呈现老叶〉成叶〉新叶,而且随胁迫时间增加呈升高趋势,叶片不同部位和不同叶龄的灰分质量分数都显著高于对照组（P〈0-05）,故盐雾胁迫促进植物体灰分积累。盐雾胁迫下榄仁幼苗的 K＋、Na＋、Cl-在新叶分布最多,Ca2＋在老叶分布最多,Mg2-在成熟叶分布最多,可见新叶对盐雾胁迫最敏感。不论是在叶片不同部分、不同叶龄的分布,还是在盐雾胁迫下5种矿质元素质量分数的变化上,榄仁幼苗体内的Na＋-Cl-存在极显著强正相关（P〈0.01）。     

盐沼植物群落研究进展：分布、演替及影响因子

盐沼是全球温带及亚热带地区的主要滨海湿地类型之一,在我国分布广泛。盐沼湿地生态系统敏感、脆弱且具有重要的生态系统服务功能。理解盐沼植物群落时空分布动态的一般规律与生态学机制,是开展盐沼生态系统研究的基础与关键。海陆交界的特殊环境特征是影响盐沼湿地植物群落的空间分布及演替过程的主要因素。在海洋潮汐作用下,盐沼湿地中的盐度、水淹强度、氧化还原电位等非生物因子往往呈梯度分布,这也导致了生物群落中种内、种间关系的变化。在非生物及生物因子的共同作用下,盐沼植物群落也往往沿高程梯度呈带状分布。环境变化是盐沼植物群落演替的驱动因素,在海岸线相对较为稳定的盐沼,植物群落的演替多属自发演替,而在靠近的大型河口的一些持续淤涨的盐沼,植物群落演替通常属于异发演替。沿海地区的水产业、流域上游及沿海地区的工程、污染及生物入侵等直接或间接的人类活动已对盐沼湿地植物群落的产生了深刻影响。经过数十年发展,国际上盐沼植物群落学研究的热点领域主要包括盐沼植物群落与其他生物群落的相互关系、植物群落在盐沼生态系统过程中的作用等。在全球变化背景下,盐沼植物群落对气候变化与海平面升高也日益成为盐沼植物群落学相关的热点。     

滨海盐沼及其植物群落的分布与多样性

滨海盐沼是广泛存在于世界中、高纬度地区的一种湿地生态系统,具有抵御风暴潮灾害、净化污染物和为珍稀濒危生物提供适宜生境等重要的生态和经济价值。滨海盐沼因随高程变化而急剧变化的环境梯度和植物带状分布现象而为生态学者阐释自然界物种的分布机制提供了理想系统。主要概述了滨海盐沼的定义、特点、类型、全球分布以及潮汐作用、土壤盐度等环境因子特征;阐述了不同尺度下滨海盐沼的植物群落分布和多样性特征。在滨海盐沼植物群落的分布特征上,重点阐述了中尺度下的植物带状分布,即植物群落往往在白海向陆渐高的不同高程梯度上表现出显著的分带分布,不同植物各自占据该梯度上的一定区域。通常认为,带状分布是植物竞争和物理性胁迫共同调控的结果,但其在不同地理区域的普适性仍存争议。滨海植物群落多样性往往较低,在中、小尺度上盐沼植物多样性受控于盐度、潮汐等物理性胁迫、植物间相互作用等因子的作用;在大尺度上盐沼植物多样性可能随纬度增大而增加。系统深入地认识滨海盐沼植物群落生态格局和过程,将为气候变化、生物入侵等人类影响下的滨海盐沼生态系统的管理和恢复提供有益经验。