作物耐鹽性研究

1、作物耐鹽性狀研究進展l 耐鹽性含義和耐鹽機制種類由于土壤中可溶性鹽類過量對作物造成的鹽害，稱為鹽害或鹽脅迫，包括滲 透脅迫和離子效應(yīng)兩種類型。前者由于土壤中可溶性鹽過多，土壤滲透勢增 高而水勢降低，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，吸收鹽類過多而排斥了對另一些營養(yǎng)元素的吸收，影響正常的代謝作用。 作物對鹽害的耐性稱為耐鹽性，把碳酸鈉與碳酸氫鈉為主的土壤稱為堿土， 把氯化鈉與硫酸鈉為主的土壤稱為鹽土，實際上難以絕對劃分，把鹽分過多 的土壤稱為鹽堿土，簡稱鹽土，相應(yīng)的對耐鹽堿性稱為耐鹽性 1 。耐鹽機制可分為 6 種：拒鹽型、聚鹽型、泌鹽型、稀鹽型、避鹽型、活性氧 清除等2

2、。有活性氧清除系統(tǒng)的植物通過 SOD超氧化物歧化酶）、POD過氧 化物酶）、CAT過氧化氫酶）將活性氧清除出去，免受鹽脅迫一般鹽土含鹽量在0.2% 0.5%時就已對植物生長不利，而鹽土表層含鹽量往往可達0.6% 10%丙二醛時植物器官在逆境條件下發(fā)生膜脂過氧化作用的產(chǎn)物，可用于表示植物對逆境條件反應(yīng)的強弱，從實驗中也可證明小麥幼苗葉片中MDA含量隨 NaCl 濃度的增加而增加，說明高濃度鹽對植物生長產(chǎn)生了嚴重的傷害。O2 耐鹽性的鑒定技術(shù)和指標 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 ） 、形態(tài)鑒定 （出苗 率、鹽害級別、苗期死葉率、相對生長量 ） 和產(chǎn)量鑒定等； 間接法有脯氨

3、酸、 甜菜堿、糖醇、多胺物質(zhì)、鈉鉀離子含量的測定和酶活性的測定以及花粉萌 發(fā)試驗等。按照耐鹽試驗的地點分為水培、鹽池、重鹽堿大田。耐鹽實驗的 對象又可分為群體、 個體和單株和細胞。 品種耐鹽指標：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：發(fā)芽率、發(fā)芽勢、鹽害指數(shù)、成活苗率、相對成活苗率。目 前，國內(nèi)學(xué)術(shù)界一般把土壤基質(zhì)含鹽量達 04作為棉花耐鹽鑒定的通用濃 度。葉武威等采用鹽池鑒定法，統(tǒng)計各材料在施鹽 10d后（3葉期）的相對 成活苗率（以生長點活為標準 ）來判斷棉花的耐鹽性，將棉花的耐鹽性分為 4 級，即不耐（0-499）、耐（500一749）、抗（750一 899

4、） 、 高抗（90）。3 對耐鹽機制的研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、檉柳. 鹽腺的泌鹽機 理，是一個主動的生理過程。此類植物的葉片和莖部的表皮細胞在發(fā)育過程 中分化成 鹽腺，通過鹽腺把吸收到體內(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）莖或葉的薄壁細胞組 織大量增生，細胞數(shù)目增多，體積增大，可以吸收和儲存大量水分，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。拒鹽植物的抗鹽機理拒鹽: 不讓外界鹽分進入植物體（大麥）或允許土壤中的鹽分進入根部，但進 入根部后大部分儲存在根部，不再向地上部分運

5、輸，使地上部分鹽分濃度保 持較低水平，從而避免鹽分的傷害作用。如 蘆葦 脯氨酸是最重要和有效的有機滲透調(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、營養(yǎng)不良、病害、大氣污染等都會造成植物體內(nèi)脯氨酸的累積，尤其干旱脅迫時脯氨酸累 積最多，可比處理開始時含量高幾十倍甚至幾百倍。脯氨酸在抗逆中有兩個作用：一是作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，用來保持原生質(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，類似親水膠體，以防止水分散失。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，增強蛋白質(zhì)的水合作用。鹽脅迫與信號傳遞：現(xiàn)已確定，細胞內(nèi)Ca2+言號是

6、最重要的信號分子之一，處 于調(diào)節(jié)細胞代謝和生長發(fā)育的多種信號途徑的交叉點上。鈣離子可以減緩植 物鹽害、增強植物耐鹽性 , 其重要作用在于能維持細胞膜完整性 , 并調(diào)節(jié)離子 運輸?shù)?。鹽脅迫下，細胞游離Ca2+濃度的增加顯著減少了細胞 Na+勺濃度,這 可能是通過Na+吸收和運輸兩方面完成的，有證據(jù)表明:Ca2+是通過降低質(zhì)膜 透性來減少Na+進入細胞的。當植物受到鹽脅迫時，細胞內(nèi)的Ca2+濃度增加， Ca2+S過與其主要受體CaM吉合,從而進一步激活適當?shù)牡鞍准っ?，激發(fā)細胞 產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，這Ca2+勺一般作用方式。通過栽培措施也可提高耐鹽性 13 ：培肥、中耕、水旱輪作、地膜覆蓋、灌水 洗鹽、淤

7、泥壓鹽等。另外，還有化學(xué)物質(zhì)改良 （如石膏） 、種子處理 （如 VB6） 等措施。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、遠緣雜交、體細胞突變篩選、分子 標記輔助選擇聚合育種、轉(zhuǎn)基因育種、分子設(shè)計育種等。5. 提高植物抗鹽性途徑 （4）改造鹽堿土：合理灌溉，泡田洗鹽，增施有機肥，種耐鹽綠肥和耐鹽樹 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）使用生長調(diào)節(jié)劑：利用生長調(diào)節(jié)劑促進作物生長，稀釋體內(nèi)鹽分。脫落 酸ABA是一種脅迫激素，它在植物激素調(diào)節(jié)植物對逆境的適應(yīng)中顯得最為重要。 AB

8、A主要通過關(guān)閉氣孔，保持組織內(nèi)的水分平衡，增強根的透性，提高水的通 導(dǎo)性等來增加植物的抗性。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 ABA的通透性，并加快根系合 成的ABA向葉片的運輸及積累所致。外施脫落酸對抗逆性的影響許多試驗表明，外施適當濃度（10-6 -10-4mol L-1）的脫落酸可以提高作物的抗寒、抗冷、抗鹽和抗旱能力。外施 脫落酸后要經(jīng)過一定時間（ 24h 以上）的代謝變化，才能提高作物的抗逆性。 植物生長延緩劑能提高植物體內(nèi)脫落酸的含量，提高抗逆性，已被廣泛地應(yīng) 用于生產(chǎn)。外施脫落酸提高抗逆性的原因，可以歸納為下列 3 點： （1）減少膜的傷害逆境會傷害生物膜，而脫落酸可能使生物膜穩(wěn)定，減少逆 境導(dǎo)致的傷害。有人認為脫落酸可以提高膜烴酰鏈（ hydrocarbonacylchain ） 的流動性；有人則認為脫落酸阻止還原態(tài)谷胱甘肽的減少；也有人認為脫落 酸使極性脂類脂肪酸去飽和作用。（2）減少自由基對膜的破壞經(jīng)脫落酸處理后，會延緩 SO併口過氧化氫酶等活 性的下降，阻止體內(nèi)自由基的過氧化作用，降低丙二醛等有毒物質(zhì)的積累， 使質(zhì)膜受到保護。（ 3）改變體內(nèi)代謝 外施脫落酸，可使植物體增加脯氨酸、可溶性糖和可溶