鹽生植物耐鹽性探究進展

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1、鹽生植物耐鹽性探究進展作者簡介：胡云云仃981-),女，研究生，研究方向：生化制藥。?【摘要】對近年來植物抗鹽的適應(yīng)機制的研究進展作了概述，闡明了植物在鹽脅迫下的反應(yīng)及鹽脅迫作用機理。?【關(guān)鍵詞】耐鹽性;滲透調(diào)節(jié)；適應(yīng)機制?doi：10.3969/j.issn.1006-1959.2010.08.320文章編號:1006-1959(2010)-08-2289-03土壤鹽漬化是農(nóng)作物生產(chǎn)中最嚴重的非生物逆境之一,目前全世界至少有20%的耕地遭受不同程度的鹽漬化威脅。同時，我國耕地由于灌溉和施肥不當引起的次生鹽漬化問題日益惡化，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響逐年加重。選育耐鹽作物，提高作物對鹽漬環(huán)境的適應(yīng)

2、能力，是減輕土壤鹽漬化危害以及開發(fā)利用沿海灘涂等鹽漬化土地資源的重要途徑之一g[l]?。此外，深入剖析植物耐鹽性的機理,對于人們理解植物在環(huán)境脅迫條件下的基因調(diào)控、信號轉(zhuǎn)導、離子轉(zhuǎn)運和礦質(zhì)營養(yǎng)等方的生物學機理也有十分重要的意義，因而成為植物分子生物學研究的一個熱點領(lǐng)域。本研究對植物抗鹽的適應(yīng)機制作了概述，同時對植物在鹽脅迫下的反應(yīng)做了闡述。?1.植物鹽脅迫?逆境是對植物生長和生存不利的各種環(huán)境因素的總稱,又稱脅迫。植物所生長的土壤中所含有的可溶性鹽分過多，就稱為鹽脅迫。植物在逆境中的生理生態(tài)反應(yīng)就稱為逆境生理g［2］?。逆境脅迫對植物的傷害最直觀的表現(xiàn)反映在植株的外在形態(tài)上。例如植物遭受

3、嚴重水分脅迫后，就會產(chǎn)生如植株矮小、葉子卷曲及萎蔦、有壞死斑點和過早凋落等一些明顯的癥狀?？傮w來說鹽脅迫對植物的生長產(chǎn)生的影響有以下幾個方面:?1.1吸收水分于對的能力降低。土壤鹽分過高會使土壤溶液的水勢降低，導致植物吸水困難，相當植物產(chǎn)生干旱脅迫。?1.2離子失調(diào)。植物在受到鹽脅迫時，土壤中Na??+?含量較高往往會排斥植物對其它離子如K??、Cag2+?及Mg??2+?的吸收。研究認為，鹽離子對植物有更直接的毒害方式，即鹽離子會打破植物細胞內(nèi)的離子平衡,從而使植物代謝紊亂［3］?。?1.3產(chǎn)生滲透脅迫。土壤中鹽分過多會使土壤溶液的水勢降低，導致植物吸水困難，造成生理干旱。研究顯示，鹽

4、脅迫對植物生長的影響是間接的，它通過降低細胞的水勢，影響植物對水分和礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收，嚴重時會導致植物萎薦或者死亡。?1.4破壞植物的能量平衡。植物在受到鹽脅迫時，會打破植物體內(nèi)的能量平衡。這是由于ATP的減少或碳水化合物轉(zhuǎn)移的減少造成的，能量平衡的打破還可能是由于光合作用產(chǎn)物由生長轉(zhuǎn)向了滲透調(diào)節(jié)、生長調(diào)節(jié)物質(zhì)產(chǎn)生了變化、維持呼吸和離子運輸?shù)哪芰吭黾拥龋?］?。?1.5積累有毒物質(zhì)。植物在受到鹽脅迫時,其體內(nèi)會積累大量的有毒物質(zhì)，如氮代謝的中間產(chǎn)物，它們會轉(zhuǎn)化成具有一定毒性的腐胺和尸胺，還可被氧化為氨氣和過氧化氫，這些有毒物質(zhì)都會對植物造成一定的傷害。此外，鹽脅迫還會引起體內(nèi)活性氧的積

5、累，導致活性氧代謝的失衡。?2.植物耐鹽性的適應(yīng)機制?鹽生植物的研究始于十九世紀初。Harvery于1939年討論植物耐鹽性時，只收集到9篇關(guān)于植物耐鹽性方面的論文g［5］?。之后的十幾年來，有關(guān)耐鹽性的研究取得了明顯的發(fā)展，國外學者對植物耐鹽性的研究進行了大量的工作。研究植物耐鹽性的關(guān)鍵在于探明植物對鹽脅迫的適應(yīng)機制,為此國內(nèi)外研究者都對植物的耐鹽機理展開了大量的研究,發(fā)現(xiàn)鹽脅迫對植物造成的傷害主要有兩種途徑：即主要通過鹽離子的直接作用形成的離子脅迫和間接的脫水作用g［6］?。因此，植物要能在鹽漬化土壤中正常的生長發(fā)育,必需具備抗?jié)B透脅迫和離子脅迫的能力。真鹽生植物為了吸收較多的水分和

6、降低水勢，主要通過將植物組織肉質(zhì)化以及通過細胞的離子區(qū)域化作用將鹽分稀釋并運輸?shù)揭号葜校幻邴}植物則是通過自身的器官，如鹽腺或囊泡，將吸收的鹽害離子排出體外，從而避免鹽脅迫的傷害。?2.1誘導合成保護酶。植物生長發(fā)育過程中產(chǎn)生的活性氧在正常情況下不會對植物造成嚴重傷害，但當植物處于逆境時，植物細胞結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生的大量活性氧，造成膜系統(tǒng)和核酸物質(zhì)的氧化傷害，從而破壞正常的生理代謝g[4]?。為避免活性氧的大量積累，耐鹽植物會增強體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)活性，清除過量的活性氧。研究發(fā)現(xiàn)，植物在受到鹽脅迫時,其體內(nèi)的保護酶活性都在一定程度上得到增強g[7]?，但鹽脅迫程度增加時，膜系統(tǒng)受到傷害，一部分活性

7、物質(zhì)溶出，會導致保護酶活性降低。?2.2離子區(qū)域化、拒鹽作用及離子平衡。鹽脅迫條件下，不論是鹽生植物還是非鹽生植物，細胞質(zhì)中Nag+?濃度過高都會對細胞內(nèi)的生理活動造成傷害。植物細胞一般會通過離子區(qū)域化、拒鹽作用以及維持適當鉀和鈣離子的濃度這三種機制，來保證細胞正常的生理活動。這是植物適應(yīng)鹽脅迫的比較重要的機制。?2.2.1離子區(qū)域化。鹽生植物可以將鹽害離子從細胞質(zhì)或細胞器中清除出去，或者通過跨膜運輸使離子轉(zhuǎn)入液泡中,這不僅能使整個