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)制種類由于土壤中可溶性鹽類過量對(duì)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(duì)另一些營養(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(shí)際上難以絕對(duì)劃分，把鹽分過多 的土壤稱為鹽堿土，簡稱鹽土，相應(yīng)的對(duì)耐鹽堿性稱為耐鹽性 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 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(shí)就已對(duì)植物生長不利，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)生膜脂過氧化作用的產(chǎn)物，可用于表示植物對(duì)逆境條件反應(yīng)的強(qiáng)弱，從實(shí)驗(yàn)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(duì)植物生長產(chǎn)生了嚴(yán)重的傷害。O2 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 ） 、形態(tài)鑒定 （出苗 率、鹽害級(jí)別、苗期死葉率、相對(duì)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(yàn)等。按照耐鹽試驗(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、鹽害指數(shù)、成活苗率、相對(duì)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(dá) 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(jì)各材料在施鹽 10d后（3葉期）的相對(duì) 成活苗率（以生長點(diǎn)活為標(biāo)準(zhǔn) ）來判斷棉花的耐鹽性，將棉花的耐鹽性分為 4 級(jí)，即不耐（0-499）、耐（500一749）、抗（750一 899

4、） 、 高抗（90）。3 對(duì)耐鹽機(jī)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(jī) 理，是一個(gè)主動(dòng)的生理過程。此類植物的葉片和莖部的表皮細(xì)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(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) 入根部后大部分儲(chǔ)存在根部，不再向地上部分運(yùn)

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(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(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+言號(hào)是

6、最重要的信號(hào)分子之一，處 于調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝和生長發(fā)育的多種信號(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 , 其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)取｛}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Na+吸收和運(yùn)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(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+S過與其主要受體CaM吉合,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(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(jī)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(jìn)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(duì)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(qiáng)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(duì) ABA的通透性，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)表明，外施適當(dāng)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(shí)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(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)為脫落酸可以提高膜烴酰鏈（ hydrocarbonacylchain ） 的流動(dòng)性；有人則認(rèn)為脫落酸阻止還原態(tài)谷胱甘肽的減少；也有人認(rèn)為脫落 酸使極性脂類脂肪酸去飽和作用。（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(hù)。（ 3）改變體內(nèi)代謝 外施脫落酸，可使植物體增加脯氨酸、可溶性糖和可溶