作物耐鹽性研究

1、作物耐鹽性狀研究進(jìn)展l耐鹽性含義和耐鹽機(jī)制種類(lèi)由于土壤中可溶性鹽類(lèi)過(guò)量對(duì)作物造成的鹽害,稱(chēng)為鹽害或鹽脅迫, 包括滲透脅迫和離子效應(yīng)兩種類(lèi)型.前者由于土壤中可溶性鹽過(guò)多, 土壤滲透勢(shì)增高而水勢(shì)降低,造成作物的吸水困難,即生理干旱；后 者由于離子的拮抗作用,吸收鹽類(lèi)過(guò)多而排斥了對(duì)另一些營(yíng)養(yǎng)元素的 吸收,影響正常的代謝作用.作物對(duì)鹽害的耐性稱(chēng)為耐鹽性,把碳酸 鈉與碳酸氫鈉為主的土壤稱(chēng)為堿土,把氯化鈉與硫酸鈉為主的土壤稱(chēng) 為鹽土,實(shí)際上難以絕對(duì)劃分,把鹽分過(guò)多的土壤稱(chēng)為鹽堿土,簡(jiǎn)稱(chēng) 鹽土,相應(yīng)的對(duì)耐鹽堿性稱(chēng)為耐鹽性1.耐鹽機(jī)制可分為6種：拒鹽型、聚鹽型、泌鹽型、稀鹽型、避鹽型、 活性氧去除等2.有活性

2、氧去除系統(tǒng)的植物通過(guò) SOD超氧化物歧化 酶、POD±氧化物酶、CAT過(guò)氧化氫酶將活性氧去除出去,免受 鹽脅迫一般鹽土含鹽量在0.2%0.5%時(shí)就已對(duì)植物生長(zhǎng)不利,而鹽土表層 含鹽量往往可達(dá)0.6%10%丙二醛時(shí)植物器官在逆境條件下發(fā)生膜脂過(guò)氧化作用的產(chǎn)物,可用于表示植物對(duì)逆境條件反響的強(qiáng)弱,從實(shí)驗(yàn)中也可證實(shí)小麥幼苗葉 片中MD給量隨NaCl濃度的增加而增加,說(shuō)明高濃度鹽對(duì)植物生長(zhǎng) 產(chǎn)生了嚴(yán)重的傷害.2耐鹽性的鑒定技術(shù)和指標(biāo)耐鹽鑒定技術(shù)有直接鑒定法,如發(fā)芽鑒定發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、形態(tài) 鑒定出苗率、鹽害級(jí)別、苗期死葉率、相對(duì)生長(zhǎng)量和產(chǎn)量鑒定等； 間接法有脯氨酸、甜菜堿、糖醇、多胺物質(zhì)、鈉鉀

3、離子含量的測(cè)定和 酶活性的測(cè)定以及花粉萌發(fā)試驗(yàn)等.根據(jù)耐鹽試驗(yàn)的地點(diǎn)分為水培、 鹽池、重鹽堿大田.耐鹽實(shí)驗(yàn)的對(duì)象又可分為群體、個(gè)體和單株和細(xì) 胞.品種耐鹽指標(biāo)：耐鹽系數(shù)、耐鹽力生物耐鹽力、農(nóng)業(yè)耐鹽力4.群體耐鹽指標(biāo)：發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、鹽害指數(shù)、成活苗率、相對(duì)成活苗 率.目前,國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界一般把土壤基質(zhì)含鹽量達(dá) 0. 4%作為棉花耐 鹽鑒定的通用濃度5.葉武威等冏采用鹽池鑒定法,統(tǒng)計(jì)各材料在施 鹽10 d后3葉期的相對(duì)成活苗率以生長(zhǎng)點(diǎn)活為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷棉花 的耐鹽性,將棉花的耐鹽性分為4級(jí),即不耐0-49 . 9%、耐50.0%一 74. 9%、抗75. 0% 89. 9%、高抗90%.3對(duì)耐鹽機(jī)制的研

4、究泌鹽是鹽生植物適應(yīng)鹽漬環(huán)境的一條重要途徑 -濱藜、怪柳.鹽腺 的泌鹽機(jī)理,是一個(gè)主動(dòng)的生理過(guò)程.此類(lèi)植物的葉片和莖部的表皮 細(xì)胞在發(fā)育過(guò)程中分化成鹽腺,通過(guò)鹽腺把吸收到體內(nèi)的鹽分排出體 外.稀鹽：形態(tài)學(xué)上的適應(yīng)： 莖或葉的肉質(zhì)化.堿蓬黃須菜莖或葉的薄 壁細(xì)胞組織大量增生,細(xì)胞數(shù)目增多,體積增大,可以吸收和儲(chǔ)存大 量水分,既可以克服植物在鹽漬條件下由于吸水困難造成的水分不 足,又可將吸收到體內(nèi)的鹽分稀釋,保持低水平.拒鹽植物的抗鹽機(jī)理拒鹽：不讓外界鹽分進(jìn)入植物體大麥或允許土壤中的鹽分進(jìn)入 根部,但進(jìn)入根部后大局部?jī)?chǔ)存在根部,不再向地上局部運(yùn)輸,使地 上局部鹽分濃度保持較低水平,從而預(yù)防鹽分的傷

5、害作用.如 蘆葦脯氨酸是最重要和有效的有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì).幾乎所有的逆境,如干旱、低溫、高溫、冰凍、鹽漬 、低pH 營(yíng)養(yǎng)不良、病害、大氣污染等都會(huì)造成植物體內(nèi)脯氨酸的累積,尤其干旱脅迫時(shí)脯氨酸累積最多,可比處理開(kāi)始時(shí)含量高幾十倍甚至幾百 倍.脯氨酸在抗逆中有兩個(gè)作用：一是作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),用來(lái)保持原生質(zhì)與環(huán)境的滲透平衡. 它可與 胞內(nèi)一些化合物形成聚合物,類(lèi)似親水膠體,以預(yù)防水分散失.二是保持膜結(jié)構(gòu)的完整性.脯氨酸與蛋白質(zhì)相互作用能增加蛋白質(zhì)的可溶性和減少可溶性蛋白的沉淀,增強(qiáng)蛋白質(zhì)的水合作用.鹽脅迫與信號(hào)傳遞：現(xiàn)已確定,細(xì)胞內(nèi)Ca2+信號(hào)是最重要的信號(hào)分 子之一,處于調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝和生長(zhǎng)發(fā)育的多

6、種信號(hào)途徑的交叉點(diǎn)上.鈣離子可以減緩植物鹽害、增強(qiáng)植物耐鹽性,具重要作用在于能維持細(xì)胞膜完整性,并調(diào)節(jié)離子運(yùn)輸?shù)? 鹽脅迫下,細(xì)胞游離Ca2+濃 度的增加顯著減少了細(xì)胞Na+勺濃度,這可能是通過(guò)Na+吸收和運(yùn) 輸兩方面完成的,有證據(jù)說(shuō)明：Ca2+是通過(guò)降低質(zhì)膜透性來(lái)減少 Na+進(jìn)入細(xì)胞的.當(dāng)植物受到鹽脅迫時(shí),細(xì)胞內(nèi)的Ca2+濃度增加,Ca2+通過(guò)與其主要受體CaM結(jié)合,從而進(jìn)一步激活適當(dāng)?shù)牡鞍准っ?激發(fā)細(xì)胞產(chǎn)生應(yīng)激反響,這Ca2+的一般作用方式.通過(guò)栽培舉措也可提升耐鹽性13:培肥、中耕、水旱 輪作、地膜 覆蓋、灌水洗鹽、淤泥壓鹽等.另外,還有化學(xué) 物質(zhì)改進(jìn)(如石膏)、 種子處理(如VB6)等

7、舉措.4耐鹽品種的選育耐鹽品種選育的方法有雜交和回交育種、 遠(yuǎn)緣雜交、體細(xì)胞突變篩選、 分子標(biāo)記輔助選擇聚合育種、轉(zhuǎn)基因育種、分子設(shè)計(jì)育種等.5.提升植物抗鹽性途徑(4)改造鹽堿土：合理灌溉,泡田洗鹽,增施有機(jī)肥,種耐鹽綠肥和耐鹽樹(shù)木以及耐鹽堿作物(1)選育抗鹽品種：采用組織培養(yǎng)等新技術(shù)選擇抗鹽突變體,培養(yǎng)抗鹽新品種.(2)抗鹽鍛煉：播種前用一定濃度的鹽溶液浸種.(3)使用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑：利用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑促進(jìn)作物生長(zhǎng),稀釋體內(nèi)鹽 分.脫落酸ABAM一種脅迫激素,它在植物激素調(diào)節(jié)植物對(duì)逆境的適應(yīng)中顯得最 為重要.ABAi要通過(guò)關(guān)閉氣孔,保持組織內(nèi)的水分平衡,增強(qiáng)根的透性,提 高水的通導(dǎo)性等來(lái)增加植物的

8、抗性.在低溫、高溫、干旱和鹽害等多種脅迫下,體內(nèi)ABA含量大幅度升高, 這種現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于逆境脅迫增加了葉綠體膜對(duì) ABA勺通透性,并 加快根系合成的ABA向葉片的運(yùn)輸及積累所致.外施脫落酸對(duì)抗逆性的影響許多試驗(yàn)說(shuō)明,外施適當(dāng)濃度(10-610-4 mol - L-1)的脫落酸可以提升作物的抗寒、抗冷、抗鹽和抗旱能 力.外施脫落酸后要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間(24 h以上)的代謝變化,才能 提升作物的抗逆性.植物生長(zhǎng)延緩劑能提升植物體內(nèi)脫落酸的含量, 提升抗逆性,已被廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn).外施脫落酸提升抗逆性的原因,可以歸納為以下 3點(diǎn)：(1)減少膜的傷害 逆境會(huì)傷害生物膜,而脫落酸可能使生物膜穩(wěn) 定,減少逆境導(dǎo)致的傷害.有人認(rèn)為脫落酸可以提升膜炫酰鏈(hydrocarbon acyl chain )的流動(dòng)性；有人那么認(rèn)為脫落酸阻止復(fù)原 態(tài)谷胱甘肽的減少；也有人認(rèn)為脫落酸使極性脂類(lèi)脂肪酸去飽和作 用.(2)減少自由基對(duì)膜的破壞 經(jīng)脫落酸處理后,會(huì)延緩 SO濟(jì)口過(guò)氧 化氫酶等活性的下降,阻止體內(nèi)自由基的過(guò)氧化作用,降低丙二醛等 有毒物質(zhì)的積累,使質(zhì)膜受到保護(hù).(3)改變體內(nèi)代謝 外施脫落酸,可使植物體增加脯氨酸、可溶性 糖和