2024年第2期(总第46期) 往期回顾
作物对盐胁迫的耐受性
点击次数:227  更新时间:2024-02-29

作物对盐胁迫的耐受性,也称为耐盐性,是指植物在盐碱或盐渍土壤条件下承受并保持生产力的能力。土壤盐分可能对农业产生重大限制,特别是在干旱和半干旱地区、沿海地区以及经常使用盐水灌溉的地区。发展耐盐作物对于维持这些地区的农业生产力至关重要。以下是有助于作物耐受盐胁迫的关键策略和机制:

1. 离子排除和调节:

离子转运蛋白:耐盐作物具有专门的转运蛋白和离子通道,可调节钠 (Na+) 和氯 (Cl-) 等离子的吸收和分隔,防止它们在细胞质中累积至有毒水平。

选择性吸收:与钠相比,植物优先吸收钾 (K+) 等必需离子,从而最大限度地减少钠的毒性作用。

2.渗透调节和渗透保护剂:

相容性溶质的积累:耐盐作物会积累脯氨酸、甘氨酸甜菜碱和糖等相容性溶质,以维持细胞膨压、稳定蛋白质并保护细胞结构。

3. 抗氧化防御系统:

增强的抗氧化酶:耐盐植物具有高效的抗氧化系统,包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等酶,可清除盐胁迫下产生的活性氧(ROS)。

4. 根系统适应:

深根的发育:一些耐盐作物会形成深根系统,以从更深的土壤层获取水分,从而避免盐分较高的表层。

根部排盐:耐盐作物的根部可能有专门的机制来防止从土壤中吸收过量的盐分。

5. 组织耐受机制:

  • 液泡中的离子区室化:耐盐作物将多余的离子隔离到液泡中,防止它们在细胞质和重要细胞结构中积累。

  • 组织对高钠浓度的耐受性:一些植物可以耐受叶子中较高的钠浓度而不会产生有害影响。

6.维持光合作用和代谢活动:

  • 保持光合能力:耐盐作物通过保护叶绿体和参与光合作用的酶来维持光合活性。

  • 维持代谢功能:耐热植物维持代谢活动,确保盐胁迫下的能量产生和养分同化。

7. 遗传变异和育种:

  • 遗传多样性:利用耐盐性状的遗传变异可以选择和开发耐盐作物品种。

  • 标记辅助选择 (MAS):现代育种技术利用 MAS 来识别和选择具有所需耐盐性状的植物,从而加快育种过程。

8. 共生关联:

  • 有益微生物:一些耐盐作物与菌根真菌等有益微生物形成共生关系,从而增强养分吸收并提高植物对盐胁迫的耐受性。

9. 盐排泄和腺体结构:

  • 盐腺:某些耐盐作物具有特殊的结构,例如盐腺或毛状体,可以排出多余的盐,降低植物组织中的盐浓度。

通过将这些策略和机制融入农业实践中,农民可以增强作物的耐盐性,减轻土壤盐分的不利影响,并提高受盐胁迫影响地区的作物生产力。此外,生物技术和精准农业的进步为进一步提高作物的耐盐性提供了有希望的途径。


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