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植物的盐胁迫生理

花匠小妙招
2024-11-18 05:50

[收稿日期]

2006207206

[作者简介]

常红军(1963-),男,河南安阳人,安阳师范学院副教授,主要从事生物学教学与研究工作。

植物的盐胁迫生理

常红军

,秦毓茜

(1.安阳师范学院,河南安阳455000;2.南阳理工学院,河南南阳473000)

[摘要]

本文介绍了盐胁迫对植物的伤害,植物耐盐的生物学机理,并对抗盐基因的研究进行了初步探讨和展望,

以及提高植物耐盐性的途径。

[关键词]

抗盐机理;盐适应;避盐

[中图分类号]Q9481113[文献标识码]A[文章编号]167125330(2006)0520149204

土壤盐渍化是灌溉农业重要问题之一。世界

上盐渍化土壤约占可耕地面积的10%。我国有3

亿多亩盐荒地和1亿多亩盐渍化土壤,约占可耕

地面积的25%。主要分布在新疆、甘肃等西北干

旱、半干旱地区。随着工业污染加剧、灌溉农业的

发展和化肥使用不当等原因,次生盐碱化土壤面

积有不断加剧的趋势,给农业生产造成重大损失。

因此,综合治理盐渍土、提高植物的耐盐性、开发

利用盐水资源已成为未来农业发展及环境治理所

亟待解决的重要课题

[1]

。

1盐胁迫对植物的伤害

1.1生理干旱

土壤盐分过多使植物根际土壤溶液渗透势降

低,根据水从高水势向低水势流动的原理,这就给

植物造成一种水逆境,植物吸收水分困难,此时植

物要吸收水分,必须形成一个比土壤溶液更低的

水势,否则植物将受到与水分胁迫相类似的危害,

处于生理干旱状态。如一般植物在土壤盐分超过0.2%0.5%时出现吸水困难,盐分高于0.4%时

植物体内水分易外渗,生长速率显著下降,甚至导致植物死亡。

1.2特殊离子的毒害

盐分过多土壤环境的一个特点是某些离子浓

度过高,而毒害植物,这就是盐类离子对植物的特

殊效应。高浓度盐分首先影响原生质膜,改变其

透性。由于膜的透性变化致使植物吸收某种盐类

过多而排斥了对另一些营养元素的吸收,从而植

物细胞内部的离子种类和浓度也就发生变化,这种不平衡吸收,不仅造成营养失调,抑制了生长,同时还产生单盐毒害作用,即当溶液中只有一种

金属离子(对盐碱土而言主要为钠离子)时,对植

物起较强的毒害作用。如Na

浓度过高时,植物

会受到Na

的毒害,减少对K

的吸收,同时也易

发生磷和钙离子的缺乏症。1.3直接盐害膜损伤研究表明,质膜膜脂物理状态改变可能是植物感受渗透胁迫的原初响应,细胞膜是逆境对植物伤害的原初位点,质膜的伤害尤为严重。质膜在受到盐胁迫后发生一系列的变化,其组分、透性、运输、离子流率等都会受到影响而发生变化,脂膜透性增大和膜脂过氧化,从而损害膜的正常生理功能,进而影响细胞的代谢作用,使得植物代谢过程发生胁变,细胞的生理功能受到不同程度的破坏。在盐胁迫等逆境条件下,植物体内活性氧代谢系统的平衡受到影响,体内积累较多的活性氧,OH-,使SOD、CAT、POD、GSH等活性氧清除剂的结构活性受到破坏,含量降低,导致植物清除活性氧的防御能力下降,膜脂过氧化或脱脂导致膜的完整性被破坏,差别透性丧失,电解质及某些小分子有机物大量渗漏,细胞物质交换平衡破坏,而膜脂过氧化产物对植物防御体系的破坏又加剧了膜脂的过氧化作用[2];另一方面增加的活性氧引起DNA断裂,导致基因突变,通过DNA损伤使维持细胞基本生理功能的基因丧失其表达活性进而导致细胞衰老[3]。此外,活性氧还可损伤光合系统的细胞器,使光合电子传递系统失活,引起光抑制。实验表明,染色质结构对离子环境的改变极端敏感,盐离子浓度可以影响染色质结构9412006年安阳师范学院学报