全 文 ：植物生态学报 2010, 34 (5): 563–570 doi: 10.3773/j.issn.1005-264x.2010.05.010
Chinese Journal of Plant Ecology http://www.plant-ecology.com
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收稿日期Received: 2009-07-01 接受日期Accepted: 2009-10-30
* 通讯作者Author for correspondence (E-mail: sea@njau.edu.cn)
转AtNHX1基因杨树Tr品系的耐盐性研究
姜超强1 郑青松1 刘兆普1 徐文君2 李洪燕1 李 青1
1南京农业大学资源与环境科学学院/江苏省海洋生物学重点实验室, 南京 210095; 2江苏省质量技术监督局, 南京 210008
摘 要 以不同盐分强度处理欧美107杨(Populus × euramericana ‘Neva’) (Wt)和转拟南芥液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因
AtNHX1欧美107杨新品系(Tr)幼苗, 揭示Tr和Wt两品系幼苗耐盐性的差异, 探索拟南芥液泡膜Na+/H+ 逆向转运蛋白基因
AtNHX1对提高杨树耐盐能力的效应。结果表明: 低盐处理下, Wt植株生长明显受到抑制, 其干重显著低于对照, 盐分强度加
大后, 抑制作用更大, 其干重只有对照的50%; 而Tr植株在低盐处理下干重与对照差异不显著, 高盐处理时其干重为对照的
74%。同时, 不同盐度处理下, Tr的干重均显著高于Wt, 且随着盐度升高, 两品系间植株干重差异增大。盐处理后, Tr植株叶
片叶绿素和类胡萝卜素的含量均显著高于Wt, 并能维持较高的净光合速率(Pn)和PSII最大光化学效率(Fv/Fm); 在盐处理下虽
然Tr叶片和根系均较Wt积累了更多的Na+, 但同时也维持了更高的K+和K+/Na+比率, 而且叶片对K+选择性的运输明显高于
Wt; 同时, Tr叶片MDA含量和电解质渗漏率显著低于Wt。可见, 在盐处理下转AtNHX1植株较未转基因植株维持了更高的生
长量、光合色素、光合能力和叶片质膜稳定性, 说明AtNHX1的转入能够显著提高欧美107杨的耐盐性。
关键词 AtNHX1, 离子区域化, 欧美杨, 耐盐性, 转基因植物
Salt tolerance of transgenic poplar by the introduction of AtNHX1 gene
JIANG Chao-Qiang1, ZHENG Qing-Song1, LIU Zhao-Pu1, XU Wen-Jun2, LI Hong-Yan1, and LI Qing1
1College of Resources and Environmental Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; and 2Jiangsu Quality and Technical Supervision
Bureau, Nanjing 210008, China
Abstract
Aim Our objective was to test whether the overexpression of the Arabidopsis thaliana tonoplast Na+/H+ anti-
porter gene, AtNHX1, can improve salt tolerance in poplar.
Methods Transgenic and wild-type poplar (Populus × euramericana ‘Neva’) were subjected to low salt and high
salt treatments. We investigated the effects of NaCl on the transgenic and wild-type poplar by measuring growth pa-
rameters, chlorophyll (Chl) and carotenoid (Car) content, net photosynthetic rate (Pn), maximal photochemical effi-
ciency of PSII (Fv/Fm), ion content, leaf malondialdehyde (MDA) and electrolytic leakage after 30 days.
Important findings Compared with the control, the growth of wild-type plants was restrained significantly in
the presence of both low salt and high salt. The dry weight of wild-type plants was significantly lower under salt
stress than that of control, the dry weight decreased gradually with increasing NaCl concentration and their dry
weight under high salt was just 50% of the control. However, the dry weight of transgenic plants in low salt was
similar to the control up to the high salt treatment, where their dry weight was 74% of the control. Moreover, the
dry weight of transgenic plants was significant higher than that of wild-type in both NaCl treatments, and the dis-
crepancy of dry weight was increased with increasing NaCl concentration. In the presence of NaCl, Chl and Car
content of transgenic plants were significantly higher than that of wild-type, and the transgenic plants maintained
a remarkably high Pn and Fv/Fm. Although these transgenic plants accumulated more Na+ in their roots and leaf
tissues under salinity conditions compared with the wild-type plants, they absorbed more K+ and maintained a
higher K+/Na+ ratio. Moreover, these transgenic plants kept a lower MDA and electrolytic leakage level than that
of wild-type. These findings indicate that transformation of AtNHX1 gene into poplar can confer plants more tolerance
to salinity than wild-type poplar by maintaining better growth, higher Chl and Car content and improved Pn and
Fv/Fm. These transgenic plants have potential for further applications in saline soil.
Key words AtNHX1, ion compartmentation, Populus × euramericana ‘Neva’, salt tolerance, transgenic plant
土壤盐渍化严重影响着植物生长和农业产量,
尤其使灌溉农业作物减产(Cuartero et al., 2006)。高
盐对植物的伤害主要表现为离子毒害、水分亏缺和
离子失衡(Hamada et al., 2001)。盐生植物或耐盐植
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物为了降低胞质内的Na+离子浓度, 采取的策略主
要是质膜外排和液泡区隔化 (Blumwald et al.,
2000)。液泡膜Na+/H+ 逆向转运蛋白基因具有将Na+
区隔化于液泡的功能, 起到细胞质Na+解毒、调节渗
透压和平衡离子的作用(Barkla & Pantoja, 1996; 吕
慧颖等, 2004)。研究表明, 利用Na+/H+ 逆向转运蛋
白基因转化拟南芥(Arabidopsis thaliana) (Apse et
al., 1999)、番茄(Lycopersicon esculentum) (Zhang &
Blumwald, 2001)、油菜(Brassica napus) (Zhang et
al., 2001)、小麦(Triticum aestivum) (Xue et al., 2004)
和棉花(Gossypium hirsutum) (He et al., 2005)等植
物 , 均显著地提高了转化植株的耐盐能力。转
AtNHX1植株在盐胁迫下保持较高的生物量和光合
速率(He et al., 2005), 较低的MDA含量和离子渗漏
率(Lü et al., 2008)。而且转基因棉花较野生植株根系
和叶片均积累了更多的K+和Na+, 但Na+主要被区域
化到液泡中 (He et al., 2005), AtNHX1过量表达增强
了液泡对Na+的区隔化作用。转AtNHX1植物耐盐性
的研究主要集中在一年生草本植物, 如拟南芥、盐芥
(Thellungiella salsuginea)和许多农作物等, 而对多年
生木本植物转化的研究甚少。由于植物液泡膜
Na+/H+逆向转运蛋白基因对于提高上述植物的耐盐
性有着极其重要的作用, 我们推测通过转AtNHX1也
能提高多年生木本植物的耐盐性。
杨树是木本植物研究的模式植物, 欧美107杨
(Populus × euramericana ‘Neva’)是中国林业科学院
所承担的国家“七五”科技成果“国外杨树引种及区
域化试验”中重点推出的新品种。其生长速度快, 抗
旱, 较抗蛀干害虫, 尤其是抗风折能力强, 具有广
泛的应用前景。为探讨过量表达AtNHX1对木本植物
耐盐性的影响, 本研究以欧美107杨转AtNHX1 品
系(Tr)与非转化原品系(Wt)为试验材料, 通过对盐
胁迫下植株生长、光合作用能力以及离子运输的研
究, 分析了转基因品系与非转化杨树之间耐盐性的
差异, 以期为应用基因工程改良杨树耐盐性奠定基
础, 并为阐明转AtNHX1提高多年生木本植物的耐
盐性提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 材料
供试的欧美107杨(Wt)是由南京农业大学资源
与环境科学学院莱州基地提供并由本课题组组培
繁殖的幼苗, 转AtNHX1基因欧美107杨新品系(Tr)
为本课题组前期利用欧美107杨成功转化的苗木(徐
文君等, 2007)。组培苗栽培于8 L以沙土(沙和土比
例为1:1)为培养基质的塑料盆中, 在温室中培养,
培养期间定期浇水保持土壤湿度, 并每两周浇一次
1/2 Hoagland 营养液(每盆1 L)。
1.2 试验设计及盐处理
组培苗苗龄为18个月, 苗木长至苗高约12 cm,
地茎13 mm 后, 用含75和150 mmol·L–1 NaCl的1/2
Hoagland溶液分别浇灌生长一致的Wt和Tr苗木, 以
不加NaCl的1/2 Hoagland 溶液为对照。每隔7天浇1
次, 每次每盆浇0.5 L, 每个处理设3个重复, 处理时
间为30天。处理结束后, 取土测定土壤最终盐分含
量(表1)。处理结束后, 采摘植株叶片, 用水冲洗出
全部根系, 并采集细根(直径 < 1 mm)。然后, 再用
去离子水冲净根、茎、叶, 用吸水纸擦干表面水分,
经110 ℃杀青10 min后, 于65 ℃烘干至恒重。
1.3 光合色素含量的测定
处理30天后, 用80%丙酮提取样品叶片色素,
用755B型(上海精密科学仪器有限公司)紫外可见分
光光度计检测波长663、646 和470 nm处的吸光度,
参考Arnon (1949)和李合生(2000)的公式计算叶绿
素(Chl)、类胡萝卜素(Car)含量。
1.4 光合速率及叶绿素荧光的测定
处理30天后, 于8:30–11:00 用LI-6400便携式
光合仪(LI-COR, Lincoln NE, USA)测定植株叶片的
净光合速率(Pn)值。测定时使用红蓝光源叶室, 光强
为1 000 μmol·m–2·s–1, 温度为25 , ℃ 空气CO2浓度
为370 μmol·mol–1。用FMS2 调制式荧光测定仪(英
国Hansatech公司)测定荧光参数。按公式Fv/Fm =
(Fm–F0)/Fm计算光系统 II (PSII)最大光化学效率
(Fv/Fm) (van Kooten & Snel, 1990)。


表1 盐处理结束后栽培杨树土壤的可溶性盐含量(NaCl,
%) (平均值±标准偏差)
Table 1 Soil soluble salt content of poplar’s pot after salt
treatment (NaCl, %) (mean ± SD)
品系
Strain
对照
Control
低盐处理
Low salt treat-
ment
高盐处理
High salt treat-
ment
Tr 0.019 ± 0.004 0.395 ± 0.036 0.715 ± 0.035
Wt 0.019 ± 0.004 0.412 ± 0.023 0.745 ± 0.015
Tr, 转基因欧美107杨; Wt, 欧美107杨。
Tr, transgenic Populus × euramericana; Wt, Populus × euramericana
‘Neva’.
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1.5 植株Na+、K+含量的测定
参照Storey (1995)的方法 , 用WGH-1(6410A)
型火焰光度计(上海分析仪器厂)测定。K+、Na+吸收
选择性系数和运输选择性系数按如下公式(陈德明
和俞仁培, 1998)计算:
离子吸收SK, Na = {根[K+]/根[Na+]}/{土壤[K+] /
土壤[Na+]};
离子运输SK, Na = {茎叶[K+] /茎叶[Na+]}/{根
[K+] /根[Na+]}。
1.6 植株叶片丙二醛(MDA)含量和电解质渗漏率
的测定
处理30天后, 测定NaCl对植株叶片细胞膜的影
响。叶片MDA含量的测定按照Peever和Higgins
(1989)的方法测定; 电解质渗漏率采用电导法(郑青
松等, 2004), 用EC214电导仪(Hanna Instruments Pte
Ltd., Singapore)测定电导率。
1.7 数据统计
采用SPSS13.0统计软件进行统计分析 , 并用
Duncan新复极差法对不同处理进行显著性检验。
2 结果和分析
2.1 盐胁迫对转基因杨树植株生长的影响
经NaCl处理30天后 , 转基因(Tr)和未转基因
(Wt)植株之间的生长表现出显著差异。低盐处理下,
Wt植株干重显著下降, 而且随着NaCl浓度的增加,
干重进一步下降, 在高盐处理下只有对照的50%。
在低盐处理下, Tr植株干重却没有显著变化, 在高
盐处理下, 虽然转基因植株的干重比对照明显下
降, 但显著高于Wt植株, 为Wt植株的1.5倍(表2)。可
见, 转基因植株在盐胁迫下的生长状况明显好于未
转基因植株。
2.2 盐胁迫对转基因杨树Chl和Car含量的影响
两个品系植株叶片的Chl、Car含量均随着NaCl
浓度的升高而有所下降, 而在两种浓度的NaCl处理
下, Tr植株Chl和Car的含量均显著高于Wt (图1)。在
高盐处理下, Tr叶片Chl、Car含量分别较Wt高115%
和140%, 均达到显著差异。值得注意是, 在低盐处
理下, Tr叶片Car 含量与未经盐处理的没有显著差
异, 而相应的Chl含量却显著下降。可见, 在该浓度
NaCl处理下, 转基因植株保持较高的Car/Chl比率。
2.3 盐胁迫对转基因杨树光合特性的影响
为了解释转基因欧美杨生长状况得到改善的
表2 盐处理30天转基因和未转基因植株干重的新复极差分
析(平均值±标准偏差)
Table 2 Duncan test of dry weight of transgenic and wild-type
poplar under different NaCl treatments for 30 days (mean ±
SD)
处理
Treatment
基因型
Gene type
干重 Dry weight
(g DW·plant–1)
p <
0.05
p <
0.01
Tr 71.57 ± 2.74a a A 对照
Control Wt 70.08 ± 4.36a a A
Tr 65.44 ± 4.82a a A 低盐
Low salt Wt 51.58 ± 2.82b b B
Tr 53.16 ± 2.38b b B 高盐
High salt Wt 35.15 ± 1.99c c C
Tr、Wt, 同表1。同列不同字母表示差异达5%显著水平。
Tr、Wt, see Table 1. Different letters within the same column indicate
significant difference at 5% level.


可能机制, 我们研究了Tr植株在NaCl处理下光合能
力的变化情况。由图2可以看出, NaCl处理下, 两个
品系叶片的光合速率明显下降, 但盐处理对Tr植株
净光合速率(Pn)的抑制明显低于Wt。在低盐和高盐
处理下, Tr的Pn值分别比Wt高68%和144%, 表明转
基因品系在盐胁迫下依然能维持较高的光合能力。
叶绿素荧光是反映光合作用光抑制的重要参
数, 通过对荧光参数的分析, 可以得到有关光能利
用途径的信息, 其中PSII最大光能效率(Fv/Fm)的变
化常作为PSII遭受伤害程度的指标。如图2所示, 不
同盐度处理30天后, Tr和Wt的Fv/Fm均呈现下降, 但
Tr的Fv/Fm显著高于Wt, 表明在这两种盐度处理下,
Tr较Wt维持了更高的最大光能效率。
2.4 盐胁迫对转基因杨树K+、Na+选择性吸收及运
输的影响
为探明盐胁迫下转AtNHX1基因杨树对离子选
择性吸收及运输的影响, 我们测定了植株叶片和根
系Na+、K+含量。结果如表3所示, 随着NaCl浓度的
增加, Tr和Wt植株叶片和根系Na+的含量均上升, K+
含量则随NaCl浓度的增加呈现下降趋势。虽然在不
同盐处理下Tr叶片和根系均较Wt积累了更多的
Na+, 但同时也维持了更高的K+和K/Na比。Tr根系
和叶片中的K+含量在低盐处理下与对照植株差异
不显著, 说明该盐浓度并没有显著影响到转基因植
株对的K+吸收; 在高盐处理下, 虽然根系和叶片K+
含量较对照植株显著下降, 但分别比Wt高32%和
72% (表3)。SK, Na反映植株离子吸收运输过程中对
K+的选择性, SK, Na值越大, K+吸收运输的选择性越
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图1 盐处理对杨树叶片叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)含量的影响。Wt、Tr, 同表1。柱状图中不同字母表示差异达5%显著
水平。
Fig. 1 Effects of different salt treatments on chlorophyll (Chl) content and carotenoid (Car) content in leaves of poplar. Wt, Tr, see
Table 1. Different letters in the histogram indicate significant difference at 5% level.




图2 盐处理对杨树叶片净光合速率(Pn)和最大光能效率(Fv/Fm)的影响。图注同图1。
Fig. 2 Effects of different salt treatments on net photosynthetic rate (Pn) and maximal photochemical efficiency (Fv/Fm) of poplar.
Notes see Fig. 1.



表3 盐处理下欧美杨体内离子分布状况(平均值±标准偏差)
Table 3 Ion distribution in poplar under different salt treatments (mean ± SD)
K+含量
K+ content (mmol·g–1 DW)
Na+含量
Na+ content (mmol·g–1 DW)
K/Na比率
K/Na ratio
处理
Treatment
基因型
Gene type
根 Root 叶 Leaf 根 Root 叶 Leaf 根 Root 叶 Leaf
Tr 0.59 ± 0.05a 0.81 ± 0.06a 0.04 ± 0.00e 0.04 ± 0.00e 15.79 ± 2.06a 21.11 ± 2.11a 对照 Control
Wt 0.54 ± 0.06ab 0.73 ± 0.07ab 0.04 ± 0.00e 0.04 ± 0.00e 14.15 ± 1.57b 19.88 ± 1.57a
Tr 0.55 ± 0.03ab 0.77 ± 0.05ab 0.38 ± 0.03c 0.47 ± 0.01c 1.44 ± 0.11c 1.63 ± 0.08b 低盐
Low salt
Wt 0.45 ± 0.04cd 0.53 ± 0.05c 0.33 ± 0.02d 0.37 ± 0.01d 1.35 ± 0.08c 1.42 ± 0.15b
Tr 0.51 ± 0.06bc 0.70 ± 0.05b 0.56 ± 0.03a 0.79 ± 0.02a 0.90 ± 0.09c 0.88 ± 0.05b 高盐
High salt
Wt 0.39 ± 0.04d 0.40 ± 0.06d 0.48 ± 0.03b 0.57 ± 0.02b 0.80 ± 0.12c 0.71 ± 0.11b
表注同表2。
Notes see Table 2.

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图3 盐处理对欧美杨K-Na选择性系数的影响。图注同图1。
Fig. 3 Effect of different salt treatments on the K-Na selectivity of poplar. Notes see Fig. 1.




图4 盐处理对杨树叶片MDA含量和电解质渗漏率的影响。图注同图1。
Fig. 4 Effects of different salt treatments on leaf MDA content and electrolytic leakage of poplar. Notes see Fig. 1.


高。在不同盐处理下, Tr根系吸收SK, Na与Wt无显著
差异(图3A), 叶片和茎秆运输SK, Na 明显高于Wt (图
3B), 表明两个品系在K+、Na+的根系选择性吸收上
没有差异, 而主要取决于叶片和茎秆对K+选择性的
运输。可见, 转基因的Tr植株较Wt选择性地运输更
多的K+, 维持更高的K/Na比率。
2.5 盐胁迫对转基因杨树MDA含量和电解质渗漏
率的影响
胞质内高浓度的Na+通常会引起MDA含量的升
高以及细胞膜透性的增加。其中, MDA是膜脂过氧
化的主要产物之一, 其含量的高低可在一定程度上
反映膜损伤的程度。NaCl处理30天后, Tr和Wt叶片
的MDA含量均增加, 但是Tr的MDA含量显著低于
Wt (图4A)。与各自的对照相比, Wt在低盐和高盐处
理30天后, MDA含量分别增加了66%和170%, 而Tr
的增加量分别仅有16%和70%。盐胁迫下, 叶片电解
质渗漏率的大小直接反映细胞质膜受损伤的程度。
如图4B所示, 随着盐浓度的增加, Tr和Wt的电解质
渗漏率均增大, 但是Tr的增加比较平缓, 且显著低
于Wt。在低盐和高盐处理30天后, Tr的电解质渗漏
率分别只有Wt的86%和83%, 说明转基因杨树细胞
膜系统遭受损伤相对较小, 其耐盐性得到了较大的
提高。
3 讨论
高浓度盐分影响植物的生长和作物产量, 为缓
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解盐胁迫带来的伤害, 植物进化出不同的机制以限
制Na+的吸收, 或将过量的Na+转移到液泡, 从而避
免过量的Na+在胞质内积累形成毒害, 同时维持整
个细胞的渗透调节作用(安宝燕等, 2008)。其中,
Na+/H+逆向转运蛋白在液泡膜对Na+的区隔化过程
中起重要作用。
自拟南芥液泡膜的Na+/H+逆向转运蛋白基因
AtNHX1被克隆以来, 已经在多种植物上进行了遗
传转化并获得了耐盐性显著提高的转基因植株
(Zhang & Blumwald, 2001; Zhang et al., 2001; Xue et
al., 2004; He et al., 2005)。本研究对欧美107杨Tr品
系植株的耐盐性进行了检测, 结果表明在低盐处理
下, Tr植株的干重与对照植株无显著性差异; 高盐
处理时, 植株生长受到一定的抑制, 但是其干重显
著高于Wt植株。Wt表现为植株高生长、直径增长
明显降低、叶片枯黄、生长点枯死等。可见, 通过
转AtNHX1, 欧美杨在盐胁迫下的生长得到了明显
的改善。
为探明盐胁迫下转基因杨树生长改善的机理,
我们比较了盐胁迫下Tr和Wt的叶绿素含量和光合
特性。植株的生长与其光合能力密切相关, 而叶绿
素是绿色植物进行光合作用的主要色素, 其含量的
稳定有利于植株在胁迫下维持正常的光合作用, 从
而增强植株对盐胁迫的耐受能力(段九菊和郭世荣,
2005; 王素平等, 2006)。本研究显示, 盐胁迫下转
AtNHX1杨树叶片Chl含量显著高于Wt (图1), 说明
盐胁迫下, 转基因杨树保持了较高的光合色素含
量, 从而使得植株有较强的光能利用率。通过对光
合速率以及叶绿素荧光参数Fv/Fm的测定, 在低盐
和高盐处理下, 转基因植株的净光合速率分别比
Wt高68%和144%, 而且Tr的Fv/Fm明显高于Wt (图
2), 这进一步证实了盐处理下转基因植株依然具有
较高的光能利用率并能够维持较高的光合能力, 以
保证植株的正常生长。这与He等(2005)的研究一致,
AtNHX1在棉花中的表达增强了盐胁迫(200 mmol·
L–1 NaCl)下的光合作用并提高了纤维产量。
植物液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因对Na+区
隔化、细胞质Na+解毒、调节渗透压和平衡离子起
着重要作用 (Barkla & Pantoja, 1996; 吕慧颖等 ,
2004)。植株Na+含量测定结果显示, Tr植株根系和叶
片的Na+均比Wt植株中的高, 而且随着盐处理浓度
的增加, 转基因植株根系和叶片的Na+也逐渐增加,
且叶片的增加幅度相对较大。Tr植株在高盐处理下
并没有表现出生长异常 , 这与转AtNHX1番茄
(Zhang & Blumwald, 2001)及油菜 (Zhang et al.,
2001)的研究结果一致。在高盐处理下, 虽然转基因
植株中Na+含量明显高于Wt, 但植株吸收了更多的
K+并维持更高的K/Na值, 同时Tr较Wt选择性地运
输更多的K+, 且其生长状况明显优于Wt植株。Lü等
(2008)的研究表明, 转基因棉花较野生植株根系和
叶片均积累了更多的K+和Na+。可见, Tr植株比Wt
维持更高的K+, 可能是因为Tr植株增强了液泡膜对
Na+的区隔化能力, 虽然转基因植株积累了较多的
Na+, 但这些Na+主要被区域化到液泡中, 因此, 与
Wt相比胞质中的Na+反而较少, 由于细胞通过质膜
对Na+和K+的吸收是相互抑制的, 胞质中Na+浓度的
下降可能导致更多K+的内流。
为进一步研究转AtNHX1对欧美107杨耐盐性的
影响, 我们测定了Tr和Wt叶片的MDA含量和电解
质渗漏率。胞内高浓度的Na+通常会导致细胞膜损
伤以及质膜透性增加(Lü et al., 2008)。有研究表明,
盐胁迫下细胞质膜受伤害主要是由于盐胁迫引起
的膜脂过氧化作用破坏了细胞膜的稳定性(刘志媛
等, 2001; 袁琳等, 2005)以及Na+在细胞中的过度积
累 , 将具有稳定和保护质膜作用的Ca2+置换掉
(Cramer et al., 1985)。本研究表明, 盐处理下Wt叶片
的MDA含量和电解质渗漏率显著增大, 说明盐胁
迫引起了Wt的膜脂过氧化及Na+在细胞中的过量积
累, 破坏了细胞质膜结构, 严重影响了细胞质膜稳
定性。但相同处理下转基因植株的MDA含量和电解
质渗漏率显著低于Wt, 表明外源AtNHX1的导入缓
解了盐胁迫对杨树细胞膜系统的伤害, 减轻了植株
受氧化胁迫的程度。Lü等(2008)的研究也表明, 转
基因棉花的MDA含量和离子渗漏率均较野生植株
低。由于转基因植株表现出高浓度的Na+离子含量
与低含量的MDA含量和电解质渗漏率的相关性,
因此, 进一步说明在欧美杨中AtNHX1过量表达增
强了液泡对Na+的区隔化作用。
综上所述, 盐处理下, 转AtNHX1欧美杨植株的
生长状况、物质积累、光合能力等均显著高于未转
基因的Wt植株, 可见, AtNHX1的导入能够显著提高
转基因欧美杨的耐盐性。本研究结果也验证了转单
一的Na+/H+逆向转运蛋白基因是能够明显提高植物
的耐盐性的。转AtNHX1植物耐盐性的研究主要集中
姜超强等: 转 AtNHX1基因杨树 Tr品系的耐盐性研究 569

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在一年生草本植物, 然而对多年生木本植物转化的
研究甚少。本课题组成功地将AtNHX1首次转入杨树
中, 本研究探讨了盐胁迫下AtNHX1转基因的过量
表达对植株生长、光合能力以及离子运输的影响,
并为阐明转AtNHX1提高多年生木本植物的耐盐性
提供理论依据, 为应用基因工程改良杨树的耐盐性
奠定了基础。
致谢 国家863计划重点项目(2007AA091702)资助。
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