工业大麻耐盐碱机理研究

The existed and increasing huge area of saline soils badly imperils the sustainable development of agriculture all over the world. Screening and utilization of salt-tolerant plants to practise plant restoration would be the best way for the saline soils. The methodology for salt tolerance identification and understanding the mechanism of sanility tolerance is the precondition to realize the ambition of transferring the bast fiber crops from farmland to non-farmland such as the saline soils. This project uses the industrial hemp culivars of obviously different salt tolerance that was found in the proposers' previous work, cultures the hemp using conventional technique, tissue culture, soilless culture and pot culture, treats the cultured hemp with single salt and mixed salts including alkali salt of different concentrations and standing time. Data of visible symptom, growth traits, physiological measurements, inducible expressed genes or transcripts, and differential proteome under salt stress are to be collected and statistically analysed. The work aims to reveal the harm of salt stress to the hemp plants, probe into the salt tolerant mechanism of hemp, establish a technique and the related parameters for identification of hemp salt tolerance, valuate the salt tolerance of important hemp cultivars and genetic resources. The anticipated achievements would provide a fundamental technical support and theoretical basis for salt-tolerant cultivar breeding and screening and utilization of salt tolerant genetic resources of industrial hemp, so as to transferring hemp production from farmland to saline soils.

全球已经存在并且还在扩大的巨量盐碱地严重威胁农业可持续发展。筛选利用耐盐碱植物资源实现植被修复是盐渍化土地恢复最为经济有效的措施。麻类种植向盐碱地等非耕地转移势在必行，但必先解决耐盐碱性评价方法和耐盐碱性机理等问题。拟用前期工作中筛选的耐盐性差异明显的工业大麻品种为材料，常规培养、组织培养、无土栽培和盆栽方式结合，单种盐和混合盐（包括碱性盐）处理，基于生长、形态、生理和胁迫诱导表达基因及差异蛋白质组的试验数据综合分析，企望揭示盐碱胁迫对大麻生长发育的毒害特征，探讨大麻的耐盐碱机理，建立大麻耐盐碱性测试技术和评价指标体系，评价工业大麻品种资源的耐盐碱性,为工业大麻耐盐碱性育种和筛选利用耐盐碱大麻资源，实现工业大麻生产向盐碱地转移提供基础技术支撑和理论依据。

全球已经存在并且还在扩大的巨量盐碱地严重威胁农业可持续发展。筛选利用耐盐碱植物资源实现植被修复是盐渍化土地恢复最为经济有效的措施。麻类种植向盐碱地等非耕地转移势在必行，但必先解决耐盐碱性评价方法和耐盐碱性机理等问题。.《工业大麻耐盐碱机理研究》项目通过4年艰苦努力，系统地开展了工业大麻耐盐性研究，获得如下主要创新性成果：①揭示了单种盐、混合盐对大麻生长发育的毒害特征和大麻的生理响应，明确大麻品种Na2CO3半致死浓度在240~320mM之间；②建立了包括盐碱胁迫处理（浓度和持续时间）和培养技术、鉴定时期、耐盐碱指标及其调查方法和指标分级等内容的大麻耐盐碱性评价技术程序；③利用建立的大麻耐盐碱性评价技术程序，从国内主要栽培品种中筛选出耐盐碱工业大麻品种‘巴马火麻’和盐敏感品种‘五大连池’和‘庆麻1号’；④探索了大麻盐胁迫诱导表达差异基因，发现220个差异表达基因显著富集在苯丙氨酸代谢通路和多个植物激素信号传导通路；从差异表达基因中鉴定出了22个转录因子，包括与耐盐相关的MYB，NAC，GATA，HSF等转录因子家族成员；⑤研究了大麻盐胁迫的差异表达蛋白（‘巴马火麻’403个、‘云麻5号’252个差异蛋白，差异蛋白涉及初级代谢、能量、疾病防御、光合作用、信号传导、次生代谢等14类）；⑥在国内外核心期刊发表学术论文6篇，其中SCI源期刊论文3篇（1篇为学科领域1区论文）；⑦培养毕业博士生2名、在读博士生1名，培养毕业硕士生2名、在读硕士生1名；参与研究工作的青年教师学术水平明显提高，团队综合科技实力进一步提升。.项目基于不同层次研究结果探讨了大麻耐盐碱性机理，为大麻耐盐基因克隆和耐盐分子机理研究奠定了基础，为工业大麻耐盐碱性育种和筛选利用耐盐碱大麻资源、实现工业大麻生产向盐碱地转移提供了有力的基础技术支撑和理论依据。.