植物鹽脅迫響應(yīng)及耐鹽的分子機(jī)制

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1、28卷10期田應(yīng)書(shū)等責(zé)州柞蠶膿病的發(fā)生與防治1495植物鹽脅迫響應(yīng)及耐鹽的分子機(jī)制金光德,南桂仙*(1.延邊大學(xué)理學(xué)院,吉林延吉133000;2.延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院）摘要鹽脅迫是造成植物產(chǎn)量的主要因素之一。介紹了鹽堿土與土壤鹽清化、植物的鹽害和近年來(lái)植物耐鹽信號(hào)傳導(dǎo)途徑，分析了鹽脅迫下植物耐鹽的分子機(jī)理。關(guān)鍵詞鹽脅迫;鹽害;信號(hào)傳導(dǎo);分子機(jī)理中圖分類號(hào)Q945.79文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1004-8421(2011)10-1448-02?1994-2012ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,h

2、ttp://www.cnki.net28卷10期田應(yīng)書(shū)等責(zé)州柞蠶膿病的發(fā)生與防治1495?1994-2012ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,http://www.cnki.net28卷10期田應(yīng)書(shū)等責(zé)州柞蠶膿病的發(fā)生與防治14951植物與鹽脅迫1.1鹽堿土與土壤鹽潰化一些干旱和半干旱地區(qū)，由于蒸發(fā)強(qiáng)烈,地下水上升,使地下水所含有的鹽分殘留在土壤表層，又由于降水量小，不能將土壤表層的鹽分淋溶排走,致使土壤表層的鹽分越來(lái)越多。特別是一些易溶解的鹽類，如NaCl和NajSC^和％(：03等

3、，結(jié)果就形成鹽堿土壤。中國(guó)鹽堿地區(qū)主要分布在地勢(shì)較低平,徑流較滯緩或較易匯集的排水不良地段,河流沖積平原,盆地湖泊沼澤地區(qū)。如大西北的銀川平原、河西走廊、甘肅和新疆的各河流沿岸的階地、吐魯番盆地、塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、哈密傾斜平原以及青藏高原的柴達(dá)木盆地和湟水流域、東北的松嫩平原等’。亞洲約有3.2x10shm2,約占全球的1/3。由于土壤的次生鹽漬化,世界鹽漬土面積在不斷丨曾加，我國(guó)盡管尚未見(jiàn)有這方面的全國(guó)性統(tǒng)計(jì)資料,但有關(guān)黃河三角洲的一項(xiàng)區(qū)域性調(diào)查表明,該地區(qū)每年約有5%的農(nóng)耕地因土壤次生鹽潰化而撂荒。土壤鹽漬化問(wèn)題可謂觸目驚心,鹽漬化給當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)環(huán)境的

4、發(fā)展帶來(lái)了不可估量的影響。鹽堿土地的治理一直是一個(gè)難題，到目前為止，此類鹽堿地的治理還沒(méi)有一個(gè)成型的技術(shù)體系n_2]。據(jù)聯(lián)合國(guó)教科文組織（UNESCO)和糧農(nóng)組織（FAO)不完全統(tǒng)計(jì),全世界不同程度鹽潰化土地面積約9.54億hm2。我國(guó)鹽潰地0.818億hm2，其中1億hm2耕地中約有0.07億hm2是鹽漬化耕地。此外，許多農(nóng)田由于灌溉不當(dāng)、海水人侵、工業(yè)污染和化肥使用不當(dāng)?shù)仍?，鹽漬地面積還在增加。灌溉地最易鹽漬化，而世界食物的1/3來(lái)源于灌溉地，所以這類土地資源的鹽潰化問(wèn)題顯得尤其重要。干旱地的鹽潰化是另一個(gè)嚴(yán)峻的問(wèn)題，隨著人口增長(zhǎng)以及水資源的匱乏，提高水資源的利用效率、充

5、分開(kāi)發(fā)和有效利用鹽漬化土壤資源巳成為關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要課題。目前,主要通過(guò)2種方式來(lái)開(kāi)發(fā)和利用鹽漬土，一是通過(guò)工程措施來(lái)改良土壤，如通過(guò)合理灌慨、淡水洗鹽、施用化學(xué)改良試劑等措施改良土壤。雖然這些措施取得了一些效果，但是耗資巨大,難以持久,副作用明顯。如利用淡水洗鹽時(shí)，在洗去、cr等鹽離子的同時(shí)，土壤中一些植物必需的礦物質(zhì)元素如N、P、K、Fe、Mg、Zn等也同時(shí)被洗去，并引起次生鹽潰化大面積發(fā)生。而且,這種措施需要大量的淡水，在淡水資源日益匱乏的今天，實(shí)施難度也越來(lái)越大。二岳開(kāi)展生物治理和開(kāi)發(fā)利用，作者簡(jiǎn)介金光德（1972-),男，吉林延吉人，領(lǐng)士，講師，從事物理化學(xué)研究。*

6、通訊作者。收稿日期201149-18即利用生物技術(shù)培育耐鹽性作物新品種來(lái)達(dá)到開(kāi)發(fā)利用鹽潰土的目的，被人們寄予厚望,是未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重大課題之'□1.2植物的鹽害土壤中的鹽分過(guò)多,危害植物的正常生長(zhǎng)稱為鹽害。當(dāng)土壤中的鹽濃度足以使土壤水勢(shì)降低（降低0.05-0.1MPa)時(shí)即被認(rèn)為是鹽害。一般將植物鹽害分為原初鹽害和次生鹽害。在原初鹽害中有可分為直接原初鹽害和間接原初鹽害。直接原初鹽害主要指鹽脅迫對(duì)質(zhì)膜的直接影響，如膜的組分、透性和離子運(yùn)輸?shù)劝l(fā)生變化,使膜的結(jié)構(gòu)和功能受到傷害。質(zhì)膜受到傷害后進(jìn)一步影響細(xì)胞的代謝,從而不同程度地破壞細(xì)胞的生理功能,這就是直接原初鹽害。次生鹽害是由于

7、土壤鹽分過(guò)多,使土壤水勢(shì)進(jìn)一步下降,從而對(duì)植物產(chǎn)生滲透脅迫。另外，由于離子間的競(jìng)爭(zhēng)也可引起某種營(yíng)養(yǎng)元素的缺乏，從而干擾植物的新陳代謝。1.2.1原初鹽害。1.2.1.1原初直接鹽害。生長(zhǎng)在25mmol/LNaCl或Na2S04溶液中的菜豆，其葉片中的K+強(qiáng)烈外流,如果在這種溶液中加人2mmol/LCa2+，則可以阻止這種Na+誘導(dǎo)的K+的外流。如果用200mM甘露醇溶液處理，則對(duì)大麥跟保持K+的能力沒(méi)有影響。因此認(rèn)為這種K+的外流不是滲透效應(yīng)，而是鹽離子破壞質(zhì)膜透性的結(jié)果。①離子毒害:植物不