小麦对高盐胁迫的耐受性研究——徐海沙
中央民族大学生命与环境科学学院
植物生理学综合性设计实验报告
2012年5月29日
小麦对高盐胁迫的耐受性研究
徐海沙
摘要：目的了解逆境对植物的伤害作用;了解植物适应逆境的生理调节;掌握逆境对植物伤定程度的测定方法;掌握植物适应逆境的一些生理指标的测定方法。方法烘干法：根据相对含水量测植物水份含量；相对电导率：根据植物外渗液电导率推测细胞膜通透性；脯氨酸含量的测定：通过测定脯氨酸含量来检测植物的渗透调节。结果植物水分饱和亏与受到的胁迫程度成线性关系；相对电导率数据弥散分布；脯氨酸含量与胁迫程度成对数关系。结论植物失水程度与受到的胁迫程度成正相关；相对电导率与胁迫程度没有关系；脯氨酸含量的增加量随胁迫程度增强而减小。
关键词：高盐胁迫、含水量、电导率、脯氨酸、植物生理
Research of the reaction of wheat in high salt stress
Xu Haisha
Abstract:Objective Understand the role of plant adversity damage; Understand the plants to meet adversity physiological regulation; Master degree of plant will hurt adversity determination method of; Master plant to meet adversity some physiological indexes of the measurement method of the. Methods Drying method: according to the relative water content of plant water content; Relative electric conductivity: according to the plant cell membrane permeability that drainage conductivity; Proline content determination of: through the determination of proline content to detect plant osmotic regulation.Results Plant water saturation and the deficit by stress level of a linear relationship between; Relative electric conductivity dispersion distribution data; Proline content and degree of stress in several relations. Conclusion Plant water loss by the degree of stress with a positive correlation degree; Relative electric conductivity and stress level no relationship; Proline content increase and decrease with the stress level enhancement.
Keywords: Salt stress,Water content, conductivity, proline,Plant physiology
前言
【研究背景】
高盐是限制农作物生长的主要胁迫环境。据统计，全世界约有10x10shm的农业土地发生了盐演化，次生盐渍化也日趋严重，对农业的威胁成为一个全球性的问题。研究植物的抗盐性、筛选耐盐农作物、改良土壤盐渍化是世界性的研究热点。盐胁迫改变植物一系列的生理生化过程，破坏植物组织和细胞的
结构功能，抑制植物的生长发育，如干扰植物组织和细胞的离子平衡、减少叶绿素质量分数、抑制植物光合作用等。盐胁迫也可使植物体内活性氧积累，启动膜脂过氧化，导致细胞膜结构和蛋白的损伤。一些农作物有很强的耐盐性，能在高盐环境中保持高产。研究这些农作物对盐胁迫的适应性，揭示植物的抗逆机理，将对解决世界范围的高盐问题具有重要意义。
【研究原理】
在不良条件下, 由于植物细胞质膜的损伤引起透性增大, 使细胞对内含物失去控制，电解质大量外渗，外渗液的电导值增大，所以电导法测定细胞质膜透性已作为抗逆指标，目前在作物抗旱研究方面已被广泛应用。
盐胁迫情况下，植物为缓解体内水分亏缺，维持细胞的正常生理代谢，细胞通过渗透调节，以降低胞内水势，从而保证正常的水分供应．细胞一方面从外界吸收无机离子以降低细胞的渗透势，另一方面还合成许多有机物质作为渗透调节剂，进一步降低细胞水势，使细胞质浓度增加，渗透式降低，便于植物吸收水分，从而保证了植物生理活动的需要。
盐胁迫下，植物细胞中常积累一些小分子有机物质，如脯氨酸，甜菜碱，糖醇等和多种无机盐离子，以维持较高的细胞质渗透势，从而保证植物在高浓度盐胁迫下吸水，维持细胞正常的生理功能．这些物质不仅可以维持细胞的膨压，而且还能稳定细胞质中酶分子的活性结构，保护其不受盐离子的直接伤害。脯氨酸既是细胞质的渗透调节物质，又是酶和细胞结构的保护剂及自由基清除剂，在植物的抗性生理中起到重要作用．盐胁迫下脯氨酸积累的积极作用为：一方面，作为渗透调节剂减轻盐胁迫对植物的渗透胁迫；另一方面，脯氨酸合成需消耗大量ＮＡＤＰＨ，ＮＡＤＰ＋再生，从而减轻活性氧损。在植物的组织、器官和全株实验中证明脯氨酸积累与抗渗透胁迫呈显著的正相关。
【研究目的】
了解逆境对植物的伤害作用；了解植物适应逆境的生理调节；掌握逆境对植物伤定程度的测定方法；掌握植物适应逆境的一些生理指标的测定方法。
1.材料和方法
1.1 实验试剂、器皿及仪器
试剂：NaCl溶液（梯度为0、0.05、0,1、0,2、0.4、0.8 mol/L）脯氨酸标准母液；茚三酮试剂；
80% 乙醇；石英砂；人造沸石；活性碳；冰醋酸
器皿：剪刀、试管及试管架、试管、吸水管
仪器：电导率仪、电子天平、分光光度计、电炉、铝锅、20mL刻度试管、刻度吸管、记号笔、吸水纸适量
1.2 实验材料
播种若干天的小麦苗18盆
1.3试验步骤
1.3.1逆境类型：高盐（NaCl溶液浇灌）的制备
1.3.2盐处理浓度NaCl浓度为0、0.05、0.1、0.2、0.4、0.8 mol/L，每种浓度三盆作为三个平
行，实验前一周开始进行盐胁迫处理，每日浇灌一次，连续一周。
1.3.3测定指标
①水分含量：烘干法
实验方法：将处理的每组10棵小麦苗用蒸馏水洗干净，再用吸水纸将水分吸干，剪成适量大小，称量其约1g鲜重Wf，再将该材料浸入蒸馏水并于4℃冰箱中数小时至恒重（12h以上），将材料从水中取出，迅速的吸去材料表面的水分，称其饱和鲜重Wfs，而后将上述材料一信封中105℃杀青1h，在于60℃烘干至恒重（在其过程中，每隔30min测量一次，直至质量不再变化为止）称量其干重Wd。
数据处理：衡量实验水分含量的指标自然含水量（WC）=（Wf-Wd）/Wf × 100%
相对含水量（RWC）=（Wf-Wd）/(Wfs-Wd)× 100%
水分饱和亏（WSD）=1-RWC
②逆境对植物的伤害：相对电导率
实验方法：取植物根系，自来水洗净，蒸馏水冲洗干净，吸干表面水分。秤取1g，剪成长约1cm 小段。将材料装到30ml指形管内，加入去离子水15ml，每隔几分钟震荡一次，室温放置90min。测电导率R1。将指形管沸水浴20min（注意加盖防止水分蒸发），以充分杀死植物组织，取出放入自来水中冷却至室温，测电导率R2。
数据处理：相对电导率=R1÷R2×100%
③脯氨酸含量的测定
（1）脯氨酸标准曲线制作：
用100 μg/ml脯氨酸配制成0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10μg/ ml的标准溶液。取标准溶液各2ml，加2ml 3%磺基水杨酸、2ml冰醋酸和4ml 2.5%酸性茚三酮试剂于具塞试管中，置沸水浴中显色1h，冷却后加入4ml甲苯，盖好盖子于漩涡仪上震荡0.5min，期间间歇开盖放气。静置分层，吸取上层红色甲苯相，于波长520nm处测定OD值，以OD值为纵坐标，脯氨酸质量浓
度（μg/ml）为横坐标绘制标准曲线。
（2）测定样品的脯氨酸含量
提取脯氨酸：分别称取叶子，每种处理各取三份，每份 0.5g 。剪碎，用3%磺基水杨酸研磨提取，磺基水杨酸最终体积为5ml，匀浆液转入离心管中沸水浴10min，冷却后，3000r/min离心10min，上清液待测。
除去干扰的氨基酸：向提取液中加入约 0.4g 的人造沸石和 0.2g 活性碳，强烈振荡 5 分钟，过滤，滤液备用。
脯氨酸含量的测定：分别吸取上述提取液 2mL 于刻度试管中，加入2ml水，再加入冰乙酸2ml，和4ml 2.5%酸性茚三酮，沸水浴中显色1h，加入4ml甲苯，震荡30秒，静置片刻，冷却后在分光光度计测 520nm 处各样品的光密度，从标准曲线上查出每毫升被测样品液中脯氨酸的含量。
样品中脯氨酸含量的计算 :
脯氨酸含量 (μg/g)=(c x v/a)/w 或
脯氨酸含量 (%)=[(c*v)/a]/w*10 6 ×100
其中， C ：由标准曲线上查得的脯氨酸微克数； v ：提取液总体积（ mL ）
a ：测定液体积（ mL ） w ：样品重（ g ）
2.结果
2.1 水分含量测量结果
不同盐浓度处理的小麦苗测得水分饱和亏结果如图1所示：
图1不同盐浓度处理下的小麦苗水分饱和亏
对所得数据进行单因素方差分析，在置信度99.95%下，NaCl浓度六个水平间有显著性差异。
对0至0.1mmol/L三个水平进行相同处理，统计结果无显著性差异。
植物含水量与胁迫浓度的关系如图2所示：
图2 水分饱和亏与胁迫浓度的线性回归统计
对0.1mol/L至0.8mol/L四组数据进行线性回归统计处理，得到R2 = 0.986的线性回归方程，说明植物失水程度与受到的胁迫程度成正相关。
2.2相对电导率测定结果
对所得原始数据进行单因素方差分析，置信度仅为99.5%下，结果仍显示该组数据间无显著性差异。
对每个浓度水平三组平行数据进行组内误差统计，计算得MSE=5.789，相对较小；对其进行组间误差分析，计算得MSA=1101.0378。说明偶然误差较小，而系统误差较大。
本组实验由此得出结论：植物渗透液电导率不受到高盐胁迫的影响。
对0至0.05mol/L两组组数据同理将其忽略，经计算得0.1mol/L组数据为离群值舍去。
对0.2mol/L至0.8mol/L三组数据的R1进行线性回归统计处理，得到R2= 0.985的线性回归方程。见图3。
图3 0.2mol/L至0.8mol/L 电导率R1绝对值回归统计
由此推断，将植物彻底致死步骤中出现问题的可能性极大。
2.3 脯氨酸含量测定
2.3.1脯氨酸标准曲线的绘制
表1 脯氨酸标准曲线数据
Table 1 Proline standard curve data
图4 脯氨酸标准曲线
得到脯氨酸浓度计算公式c=(OD-1.155)/0.114-1 ug/mL
2.3.2样品中的脯氨酸含量
表2 脯氨酸含量数据
对所得数据进行单因素方差分析，在置信度99.95%下，NaCl浓度六个水平间有显著性差异。对0至0.1mol/L三个水平进行相同处理，统计结果无显著性差异。
各盐浓度脯氨酸含量见图5：
图5 脯氨酸含量
2.3.3脯氨酸含量与胁迫浓度的关系：
图6 脯氨酸含量与胁迫浓度的关系
对0.1mol/L至0.8mol/L四组数据进行回归统计处理，得到R2= 0.942的对数回归方程，说明植物脯氨酸含量与受到的胁迫程度成对数关系的正相关。随着盐浓度的梯度增高，植物脯
氨酸含量增加，并且增加量逐渐减小。
3. 讨论
3.1关于实验设计
设计的浓度梯度较少，得到的实验结论精确度较低；
分组平行的意义不大；
没有重复实验。
3.2关于实验操作
实验使用的仪器和试剂均不统一，没有植入单一变量的思想，造成较大的系统误差。
各项操作分别由各位组员单独同步进行，更有效地控制了偶然误差；
没有明显的操作失误或错误。
3.3关于实验结果
在测定各项指标前，可大致直观看出小麦苗的长势碎盐浓度梯度的变化，脯氨酸显色反映也可从宏观上清晰分辨出显色程度的理想差异；
测得植物高盐逆境响应的各项生理指标大体与理论相符；
总体来说，实验成功。
3.4 实验反思
3.4.1对于本实验的反思
①实验过程涉及很多溶液的配制，为使实验过程所用的溶液浓度准确，且不相互污染，在使用移液管、胶头滴管、试管等之前都得清洗。
②培养小麦苗期间，需定时浇灌适量相应的盐溶液，并保证每个实验组浇灌的水量一致。浇灌时，应将盆拿起，使其远离其它盆，加水至盆低开始渗出盐溶液，且要等滴干后再放回原位。
③测定相关指标应注意的事项
（1）.测定小麦含水量：称小麦叶片自然鲜重和饱和鲜重时，一定要用吸水纸吸干叶片表面的水分方能进行称量。
（2）.测定相对电导率：指形管沸水浴时，一定要保证指形管加盖，防止烧杯里的水进入指形管，以及指形管里的水分蒸发掉，而改变溶液的浓度，进而影响电导率的准确度。
3.4.2对于以往实验的总结
包括植物生理学实验在内的各科实验，目前为止大大小小同学们都已做了不少。由于操作不慎或理论不精也导致过各种各样的失误，以至于结果有时也五花八门。上次生化大实验，有同学失败了，我亲眼看到她哭了，哭得很伤心。而我却想说，同学们实验的意义，在于试验，而不在于结果。成功只是偶然的，结果与理论本身具有不对应性，正确的操作不一定导致良好的结果，完美的结果也不意味着天衣无缝的过程。有些情况，是我们所无法解释的，也是人类无法解释的。实验，只要认真做了，就是收获，且因个人造化不同而获得每个人自身应得的。所以，自欺欺人和无病呻吟的解释，是不必要的。我们虽然学习的是一门自然科学的专业，但目前为止我们所做的一切，在某种意义上，其实是人文情怀的成分居多。对待实验的定位，应该带有宏观的思维，以平常心态来面对实验。
4.结论
①植物失水程度与受到的胁迫程度成正相关；
②植物渗透液电导率不受到高盐胁迫的影响；
③植物脯氨酸含量与受到的胁迫程度成对数关系的正相关，随着盐浓度的梯度增高，植物脯氨酸含量
增加，并且增加量逐渐减小。
致谢：
衷心感谢孙洪波老师为我们提供充分的理论课基础和对我们实验的全程指导，感谢沈光涛老师不辞辛苦的为我们准备各种所需物品，感谢学院为我们提供条件良好的实验设施。对本组同甘共苦的成员：孟冬冬、高小丽、刘仁鹏同学表示诚挚的敬意和衷心的感谢！大家携手并进，精益求精，让实验课真正实现了价值！
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果树耐盐性研究进展
果树耐盐性研究进展 摘要：果树在长期的进化过程中，形成了丰富的遗传多样性，存在大量特异的 资源，蕴藏着珍贵的特有基因。加强对这些资源遗传多样性研究，挖掘有价值基因，阐明果树耐盐蛋白的功能及调控机制在科学研究上具有重要的意义。植物耐 盐性是一个受多基因控制的数量性状，克隆耐盐相关基因，通过遗传工程手段提 高果树的抗盐性，培育耐盐碱果树品种还有待进一步的努力。 关键词：果树；耐盐性；研究；进展 1 果树耐盐机制 1.1 渗透调节 盐胁迫下，果树的渗透调节主要通过积累无机离子和小分子有机物质实现的，特别是轻度和中度盐胁迫条件下主要由渗透调节作出响应，从而降低根际区土壤 水势。对积累无机离子获得渗透调节的果树来讲，排盐越有效，其主动渗透调节 的能力越差。参与果树渗透调节的无机离子主要有Na+、K+和Cl-，但这几种离子 在不同的果树中是不同的。有些果树选择K+而排除Na+，有些果树选择Na+而排 除K+。虽然盐胁迫可引起Cl-含量的增加，但有人认为Cl-是作为平衡Na+或K+电 荷的物质被动进入细胞内，对植物的渗透调节作用不大。果树体内积累更多的无 机离子将影响果实的品质，有机物质的积累显得更为重要。在果树中发现有多种 相溶性有机物质，如含N化合物（脯氨酸、甜菜碱、氨基酸、多胺）和糖类及其 衍生化合物等。这些相溶性物质可以维持细胞膨压，而且能稳定细胞中酶分子的 活性构象，保护酶免受盐离子的直接伤害，以及能量和N的利用库。 1.2 离子的选择 吸收盐土植物和淡土植物根系细胞质都不能忍受高浓度的盐，因此在盐条件 下这些植物或者是限制过多的盐进入（即拒盐），或者是把Na+离子分配到各个 不同组织中从而便利代谢功能（即分配原理）。限制过多的Na+进入到根系细胞 或者木质部的一种途径是维持一个最佳的细胞质K+/Na+比值。一般地，在轻度或 中度盐害条件下，拒盐是十分有效的，但是高盐条件下盐土植物通过分配原理抵 抗盐胁迫。拒盐是相对的，无论是耐盐还是盐敏感的果树，细胞内都含有一定浓 度的Na+。与植物拒盐性非常相关的是果树对离子的选择吸收。由Na+引起的K+ 吸收减少是众所周知的竞争过程。较高的K+/Na+选择性与柑橘的耐盐性有关。除 了离子的选择还可对离子比进行选择运输。盐胁迫下耐盐的油橄榄品种具有较高 的K+/Na+比，梢K+/Na+高于根K+/Na+。 1.3 离子区域化 盐胁迫下，果树吸收Na+、Cl-等离子必须累积于液泡中，否则会干扰细胞质 及叶绿体等细胞器中的生理生化代谢。盐分积累于液泡中是维持细胞质中高 K+/Na+的最有效机理之一。一个盐敏感的大麦品种细胞质中Na+离子水平是耐盐 品种的10倍。中度盐胁迫条件下，一些植物似乎对主要的离子（如K+、Ca2+、Mg2+和NO-3）产生选择性，将其分配到幼叶；在重度盐胁迫条件下，对NO-3没有吸收。盐离子区域化依赖离子的跨膜运输。 2 果树对盐胁迫的生理应答 2.1 细胞膜透性 膜系统是植物盐害的主要部位，细胞膜是感受逆境胁迫最敏感的部位之一。 葡萄、枣和苹果叶片的细胞膜透性均随NaCl胁迫浓度的升高而增大。发现水杨酸可以降低NaCl胁迫下阿月浑子叶片的电解质渗漏率，降低相对含水量以减轻盐害。
盐胁迫对植物的影响
盐胁迫对植物的影响 植物的抗盐性： 我国长江以北以及沿海许多地区，土壤中盐碱含量往往过高，对植物造成危害。这种由于土壤盐碱含量过高对植物造成的危害称为盐害，植物对盐害的适应能力叫抗盐性。根据许多研究报道，土壤含盐量超过0.2%～0.25％时就会造成危害。钠盐是形成盐分过多的主要盐类，习惯上把硫酸钠与碳酸钠含量较高的土壤叫盐土，但二者同时存在，不能绝对划分，实际上把盐分过多的土壤统称为碱土。世界上盐碱土面积很大，估计占灌溉农田的1／3，约4×107ha，而且随着灌溉农业的发展，盐碱面积将继续扩大。我国盐碱土主要分布于西北、华北、东北和海滨地区，盐碱土总面积约2～7×107ha，而且这些地区都属平原，盐地土层深厚，如能改良盐碱危害，发展农业的潜力很大，特别应值得重视。 土壤盐分过多对植物的危害： 1.生理干旱：土壤中可溶性盐类过多，由于渗透势增高而使土壤水势降低，根据水从高水势向低水势流动的原理，根细胞的水势必须低于周围介质的水势才能吸水，所以土壤盐分愈多根吸水愈困难，甚至植株体内水分有外渗的危险。因而盐害的通常表现实际上是旱害，尤其在大气相对湿度低的情况下，随蒸腾作用加强，盐害更为严重，一般作物在湿季耐盐性增强。 2.离子的毒害作用：在盐分过多的土壤中植物生长不良的原因，不完全是生理干旱或吸水困难，而是由于吸收某种盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收，产生了类似单盐毒害的作用。 3.破坏正常代谢：盐分过多对光合作用、呼吸作用和蛋白质代谢影响很大。盐分过多会抑制叶绿素生物合成和各种酶的产生，尤其是影响叶绿素-蛋白复合体的形成。盐分过多还会使PEP羧化酶与RuBP 羧化酶活性降低，使光呼吸加强。生长在盐分过多的土壤中的作物（棉花、蚕豆、番茄等），其净光合速率一般低于淡土的植物，不过盐分过多对光合作用的影响是初期明显降低，而后又逐渐恢复，这似乎是一种适应性变化。盐分过多对呼吸的影响，多数情况下表现为呼吸作用降低，也有些植物增加盐分具有提高呼吸的效应，如小麦的根。呼吸增高是由于Na＋活化了离子转移系统，尤其是对质膜上的Na＋、K＋与A TP活化，刺激了呼吸作用。盐分过多对植物的光合与呼吸的影响尽管不一致，但总的趋势是呼吸消耗增多，净光合速度降低，不利于生长。 一、实验目的 盐胁迫对植物生长发育的各个阶段都有不同程度的影响，如种子萌发、幼苗生长、成株生长等。不同种类的植物受盐胁迫影响的程度也各不相同。本实验主要观察Na2CO3对小麦种子萌发过程的影响，探讨小麦种子在盐胁迫下的萌发特性，对小麦的耐盐能力做出了初步评价。通过实验了解盐胁迫对植物（种子萌发）的影响；掌握种子萌发过程中发芽率、发芽势、发芽指数、芽长、总长、芽重、总重等各项指标的观察和计算方法；各项指标在盐胁迫条件下的变化趋势，绘制盐浓度与生长指标相关曲线，并分析盐胁迫对种子萌发的影响。 二、仪器设备和材料 电子天平；培养皿（直径120mm），滤纸（直径125mm定量滤纸若干），500ml、200ml烧杯，250ml 容量瓶，10ml移液管，玻璃棒，镊子，毫米刻度尺，剪刀；次氯酸钠、碳酸钠；小麦种子等。 三、实验方法和步骤 1.预处理 （1）种子的预处理：用10%的次氯酸钠消毒10min，蒸馏水冲洗数次后，于培养皿中做发芽实验。
植物对盐胁迫的反应
植物对盐胁迫的反应 植物对盐胁迫的反应及其抗盐机理研究进展 杨晓慧1，2，蒋卫杰1*，魏珉2，余宏军1 （1.中国农业科学院蔬菜花卉研究所，北京100081；2.山东农业大学园艺科学与工程学院，山东泰安271018） REVIEW ON PLANT RESPONSE AND RESISTANCE MECHANISM TO SALT STRESS YANG Xiao-hui1，2,JIANG Wei-jie1*,WEI Min2,YU Hong-jun1（ 1.Institute of Vegetables and Flowers，Chinese Academy of Agricultural Science,Beijing100081，China；2.College of Horticulture Science and Engineering,Shandong Agriculture University，Taian 271018，China） Key words：Iron stress,Osmotic stress,Salt resistant mechanism,Plant 摘要：本文从植物形态发育、质膜透性、光合和呼吸作用以及能量代谢等方面概述了盐胁迫下植物的生理生化反应，分析了盐害条件下离子胁迫和渗透胁迫作用机理以及植物的耐盐机制：植物小分子物质的积累、离子摄入和区域化、基因表达和大分子蛋白质的合成等，并简要综述了植物抗盐的分子生物学研究进展。 关键词：离子胁迫；渗透胁迫；耐盐机制；植物 中图分类号：S601文献标识码：A文章编号：1000-2324（2006）
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小麦对高盐胁迫的耐受性研究 徐海沙 摘要：目的了解逆境对植物的伤害作用;了解植物适应逆境的生理调节;掌握逆境对植物伤定程度的测定方法;掌握植物适应逆境的一些生理指标的测定方法。方法烘干法：根据相对含水量测植物水份含量；相对电导率：根据植物外渗液电导率推测细胞膜通透性；脯氨酸含量的测定：通过测定脯氨酸含量来检测植物的渗透调节。结果植物水分饱和亏与受到的胁迫程度成线性关系；相对电导率数据弥散分布；脯氨酸含量与胁迫程度成对数关系。结论植物失水程度与受到的胁迫程度成正相关；相对电导率与胁迫程度没有关系；脯氨酸含量的增加量随胁迫程度增强而减小。 关键词：高盐胁迫、含水量、电导率、脯氨酸、植物生理 Research of the reaction of wheat in high salt stress Xu Haisha Abstract:Objective Understand the role of plant adversity damage; Understand the plants to meet adversity physiological regulation; Master degree of plant will hurt adversity determination method of; Master plant to meet adversity some physiological indexes of the measurement method of the. Methods Drying method: according to the relative water content of plant water content; Relative electric conductivity: according to the plant cell membrane permeability that drainage conductivity; Proline content determination of: through the determination of proline content to detect plant osmotic regulation.Results Plant water saturation and the deficit by stress level of a linear relationship between; Relative electric conductivity dispersion distribution data; Proline content and degree of stress in several relations. Conclusion Plant water loss by the degree of stress with a positive correlation degree; Relative electric conductivity and stress level no relationship; Proline content increase and decrease with the stress level enhancement. Keywords: Salt stress,Water content, conductivity, proline,Plant physiology 前言 【研究背景】 高盐是限制农作物生长的主要胁迫环境。据统计，全世界约有10x10shm的农业土地发生了盐演化，次生盐渍化也日趋严重，对农业的威胁成为一个全球性的问题。研究植物的抗盐性、筛选耐盐农作物、改良土壤盐渍化是世界性的研究热点。盐胁迫改变植物一系列的生理生化过程，破坏植物组织和细胞的
四种盐胁迫对谷子萌发及生长的影响
Hans Journal of Agricultural Sciences 农业科学, 2019, 9(8), 717-724 Published Online August 2019 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/293888412.html,/journal/hjas https://https://www.wendangku.net/doc/293888412.html,/10.12677/hjas.2019.98102 Effects of Four Single Salt Stresses on the Germination of Millet Zhanwu Gao1, Jianghua Duan1, Chunyan Fan2, Ruqiang Tong3, Rongxuan Li3, Danyu Zhao4, Qiang Zhu1, Xia Wu1, Yufang Bao1, Feng Peng1, Feng Chen1, Lihong Wang1* 1Baicheng Normal University Jilin West Environmental Protection and Ecological Engineering Comprehensive Technology Research Center, Baicheng Jinlin 2He Long High School, Nong’an Jilin 3Jilin Provincial Bureau of Soil and Water Conservation, Changchun Jilin 4China University of Mining and Technology, Beijing Received: Aug. 7th, 2019; accepted: Aug. 20th, 2019; published: Aug. 27th, 2019 Abstract Soil salinization is one of the ecological environment crises facing human beings, and it is an impor-tant factor that puzzles the development of agriculture and animal husbandry. Therefore, the study of salt and alkali tolerance of plants has important theoretical significance and economic value for the selection and breeding of saline-alkali land. According to the main harmful salt composition of saline-alkali land in west of Jilin Province, this study chose two neutral salt NaCl and Na2SO4, two al-kaline salts NaHCO3 and Na2CO3 in laboratory to explore salt and alkaline tolerance of millet at Ger-mination and seedling stages. The results showed that two neutral salt NaCl and Na2SO4 had no ob-vious inhibitory effect on the germination and growth of millet, and could promote the germination and growth of millet at low concentration (P < 0.05). The alkaline salts NaHCO3 and Na2CO3 had ob-vious inhibitory effects on the germination and growth of millet (P < 0.01). Millet is a salt-tolerant plant, and alkaline salt has greater stress than neutral salt. The order of tolerance of millet to four salts in this experiment was Na2SO4 > NaCl > NaHCO3 > Na2CO3.The stress effect of alkaline salt was greater than that of neutral salt. Therefore, it is of certain theoretical significance to study the salt tolerance of huanggu for seed selection and breeding of saline-alkali land. Keywords Millet, Salt Stress, Alkali Stress, Seed Germination, Seedling Growth 四种盐胁迫对谷子萌发及生长的影响 高战武1，段江华1，范春燕2，仝如强3，李绒萱3，赵丹瑜4，朱强1，吴侠1，包玉芳1，彭凤1，陈峰1，王丽红1* *通讯作者。
植物耐盐性研究进展3
第5卷第3期北华大学学报(自然科学版)Vol.5No.3 2004年6月JOURNAL OF BEIHUA UN IV ERSIT Y(Natural Science)J un.2004 文章编号:100924822(2004)0320257207 植物耐盐性研究进展 于海武1,李 莹2 (1.北京林业大学生物科学与技术学院,北京 100083;2.北华大学林学院,吉林吉林 132013) 摘要:综述了植物的耐盐机理和植物耐盐育种的研究情况,讨论了耐盐基因工程研究中存在的一些问题,并重点对现有植物的耐盐性筛选和抗渗透胁迫基因工程中的诱导渗透调节剂合成做了论述. 关键词:耐盐性;耐盐机理;基因工程;渗透调节剂 中图分类号:S332.6 文献标识码:A 盐碱土是陆地上分布广泛的一种土壤类型,约占陆地总面积的25%.在我国,从滨海到内陆,从低地到高原都分布着不同类型的盐碱土壤[1],我国盐碱土的总面积约有3000多万hm2,其中已开垦的有600多万hm2,还有2000多万hm2盐荒地等待开垦利用[1].此外,全国约有600多万hm2,约占耕地总面积10%的次生盐渍化土壤.盐碱土主要分布在平原地区,地形平坦,土层深厚,一般都有较丰富的地下水源,对发展农业生产,尤其对于实现农业机械化、水利化极为有利,是一类潜力很大的土壤资源.目前,人们主要通过2种方式来利用盐碱地:1是通过合理的排灌、淡水洗涤、施用化学改良药剂来改造土壤[2],为植物创造有利的生长环境.实践证明,这种方法成本高,效果也不理想;2是选育和培育耐盐植物品种来适应盐渍环境并最终达到改善环境的目的,此方法更加具有应用前景. 1 植物的耐盐机理 植物耐盐性差别很大.根据植物耐盐能力的不同,可将植物分成非盐生和盐生植物2类.赵可夫等又将盐生植物分为3类:真盐生植物、泌盐盐生植物和假盐生植物[1].目前大部分的耐盐性研究工作都是以真盐生植物为基础开展的,所以对它的耐盐机理也就研究得比较多.近年来,在筛选和培育耐盐细胞系、转移渗透调节剂合成基因、合理利用盐诱导基因等方面都开展了许多研究工作,并取得了一些成果.许多研究表明:植物要适应盐渍化的生境,必须具备克服盐离子毒害(离子胁迫)和抵抗低水势(渗透胁迫)的能力,否则就无法生存[3,4].马建华等认为:植物在高盐土壤中主要先受到水分胁迫,而后就是离子胁迫[5].所以在耐盐机理中人们对离子区隔化和渗透调节做了相对较多的研究. 1.1 离子区隔化 许多真盐生植物通过调节离子的吸收和区隔化来抵抗或减轻盐胁迫.在植物体内积累过多的盐离子就会给细胞内的酶类造成伤害,干扰细胞的正常代谢.研究表明,盐胁迫条件下,植物细胞中积累的大部分无机离子被运输并贮藏在液泡中,使得植物因为渗透势降低而吸收水分,同时,避免了过量的无机离子对代谢造成的伤害,这就是离子的区隔化.在耐盐植物和非耐盐植物中都存在离子区隔化,这说明离子区隔化可能是植物所普遍具有的能力[6].盐的区隔化作用主要是依赖位于膜上的“泵”实现离子跨膜运输完成的[7,8].这种运输系统需要A TP酶,A TP水解产生能量将H+“泵”到液泡膜外,造成质子电化学梯度,驱动钠离子的跨膜运输,从而实现盐离子的区隔化.Na+积累于液泡维持了细胞质中较低的Na+/K+比例也是植物耐盐的特点之一[9]. 收稿日期:2003212204 基金项目:国家“973”计划项目(G1999016005) 作者简介:于海武(1977-),男,在读硕士,主要从事杨树抗逆性育种研究.
植物盐胁迫及其抗性生理研究进展解读
植物盐胁迫及其抗性生理研究进展 李艺华1罗丽2 (1、漳州华安县科技局华安 363800 2、福建农林大学园艺学院福州 350002 摘要:盐胁迫是制约农作物产量的主要逆境因素之一。本文综合了几年来植物盐胁迫研究的报道,对盐胁迫下植物生理生化和生长发育变化、植物自身生理系统的响应以及增强植物抗盐胁迫的方法进行综述和讨论。 关键词:植物抗盐胁迫生理 中图分类号:Q945.7 文献标识码:A 文章编号:1006—2327—(200603—0046—04 盐胁迫是目前制约农作物产量的主要逆境因素之一[1],既有渗透胁迫又有离子胁迫[2]。随着土壤盐渍化面积的扩展,许多非盐生植物因受盐胁迫而导致产量和品质的快速下降,已成为中国西北部和沿海地区迫切解决的难题。迄今,植物盐胁迫这方面有较多的研究报道,多数侧重于某一植物或是植物某一生长阶段耐盐胁迫性与抗盐胁迫性的研究,缺少对植物抗盐胁迫有一个较为系统的综合阐述。鉴于植物抗盐胁迫的研究面的广泛性和分散性,本文综合了几年来抗盐胁迫研究报道,对植物抗盐胁迫的生理机制做一个综合阐述,为阐明植物对盐胁迫的反应机制提供一个较系统的理论依据。 1 盐胁迫对植物生理生化和生长发育的影响 盐胁迫对植物生理生化的影响可分为三方面:离子毒害、渗透胁迫和营养亏缺。离子毒害作用包括过量的有毒离子钠和氯对细胞膜系统的伤害,导致细胞膜透性的增大,电解质的外渗以及由此而引起的细胞代谢失调;渗透胁迫是由于根系环境中盐分浓度的提高、水势下降而引起的植物吸水困难;营养亏缺则是由于根系吸收过程中高浓度Na和Cl 离子存在,干扰了植物对营养元素K、Ca和N的吸收,造成植物体内营养元素的缺乏,影响植物生长发育[1]。大量试验结果表明,盐胁迫不同程度地影响植物的光合作用、呼吸作用和渗透作用,影响植物的同、异化功能[3],当盐
盐分胁迫对植物生长和生理影响
盐分胁迫对植物生长生理的影响 张华新，刘正祥等研究了光叶漆、银水牛果等11种树种后发现，盐胁迫后，各树种的苗高生长量下降、生物量累积减少，且随着处理浓度的增加均呈下降趋势，，各树种的根冠比值增大1 王润贤,周兴元,葛晋纲等人对草的研究后发现，在草坪草适应范围之内,根系活力和蛋白质含量呈先升后降的趋势,如超过忍受范围则持续下降。随盐分胁迫强度的增加和胁迫时间的延长,草坪草叶片的WSD上升,脯氮酸含量均表现为先升后降的趋势,但因胁迫程度和草种的不同,其峰值和下降幅度有较大差异。各项生理指标变化的趋势因草种的不同而有较大的差异,与其耐盐性有关,可以作为判定草坪草抗盐能力的评定依据。2 孙方行，李国雷对刺槐进行3天和17天盐胁迫处理后发现，MDA含量和细胞膜透性存在极显著正相关。叶绿素浓度和可溶性蛋白含量也存在极显著关。SOD活性和叶绿素浓度成负相关。从逐步回归分析可以看出细胞膜透性是影响高生长的主要指标3 张金香,钱金娥等人发现，经过前处理的1/2海水区中生长的苗木其叶、茎、根的生长量均超过淡水区中生长的苗木。说明一定程度的耐盐锻炼能够增强苗木对盐碱、干旱环境的适应能力4 张士功,高吉寅,宋景芝发现，6-苄基腺嘌呤、水杨酸、阿斯匹林,硝酸钙能够在一定程度上限制幼苗对Na+的吸收,阻滞其向地上部分运输的数量和速度。提高体内K+含量、向上运输效率,降低地上部分对Na+、K+的选择性(SNa+、K+>,同时6-苄基腺嘌呤还能够促进幼苗根系对Cl-的吸收,并有效地将Cl-限制在根部,阻滞Cl-向上运输,相对降低地上部分的Cl，这些都有利于
提高小麦幼苗抗盐性和对盐分胁迫的适应性5 王强,石伟勇,符建荣，指出，叶面喷施海藻液肥能提高黄瓜根冠比和干物质含量,提高根系总吸收面积和活跃吸收面积。不同浓度的海藻液肥均能降低盐胁迫对叶片质膜的伤害,提高SOD、POD等酶的活性,降低膜脂过氧化产物MDA的积累,提高脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等渗透调节物质的含量6 许兴,郑国琦.等指出，在等渗条件下,NaCl胁迫引起的小麦叶片组织含水量的下降、胁迫伤害率的增大及叶片和根部的脯氨酸、可溶性糖、Na+、K+含量的增加,均大于PEG胁迫引起的变化7 郑国琦,许兴,徐兆桢研究了盐分胁迫对植物的伤害和探讨了植物的耐盐的生物学机理以及通过基于改良作物耐盐性的研究进程。8 吴忠东,王全九.研究发现，在不同的生育期降水量条件下,冬小麦对盐分胁迫有着不同的响应。生育期一般年和湿润年可以采用的最高矿化度为3 g/L,而在生育期偏旱年,如果不采取其他措施的条件下,可以采用的最高矿化度为2 g/L,该结果为合理开发利用当地的地下咸水资源提供了一定的依据。9 郭淑霞，龚元石在研究盐分胁迫对菠菜生长和吸氮量的影响后发现，对菠菜进行盐分胁迫，前 44 天，随着盐分胁迫程度增加，菠菜相对生长速率 1 盐碱土现状及植物耐盐性研究的意义 盐碱土是民间对盐土和碱土的统称。土壤含盐量在0.1%－0.2%以上，或者土壤胶体吸附一定数量的交换性钠，碱化度在15%－20%以上，对作物的正常生长产生严重影响，这样的土属于盐碱土，盐碱土又称盐渍土。在亚洲、非洲和北美西部地区有不同程度的分布，是一种重要的土地资源。按照形成原因，盐碱土包括原生盐渍化土地和次生盐渍土。据不完全统计，全世界大约有9.5亿公顷盐碱地[1-2]。由于世界范围内环境问题日益加剧，未经处理的工业废水乱排，工业垃圾废料不规范的堆积，世界范围内乱砍滥伐普遍存在，原始森林和原始湿地破坏严重，全球气候日趋异常；在农业生产中，节水农业尚未普及，大水漫灌等浇灌方式依然流行，在许多发展中国家，为了增加片面增加土地的单位面积产量，不合理的使用化肥，诸多自然或人为因素，导致世界范围内的次生盐渍土地日益增多，农业的可持续发展受到严重抑制[3-6]。中国的盐碱地主要分布在华北、东北和西北的内陆干旱、半干旱地区，东部沿海的滨海地区也有分布。世界人口逐年增多，可供耕地则因人为的不合理利用以及自然灾害频发而日渐减少，人均可耕地面积更是呈直线下降。然而，与此同时，世界范围内大面积的盐碱地仍未得到有效的利用。对盐碱地的综合开发利用日益走入人们的视野，人们试图从农业、化学、生物等方向对盐碱土地进行开发利用。依据改良措施的不同，对于盐碱地的开发利用可以取得不同的效果。改良盐土可以通过排水、洗盐等措施，或用种植绿肥、施有机肥或种水稻等农作物对其盐进行改良。这些方法对盐碱土的改良虽然有一定的效果，但是效果不稳定，并且在实践应用中，大量的人力、物力以及财力的投入无形中极大增加了该项措施的成本[7]。这种方法治标却不能治本。通过引种盐土植物，培育新的耐盐品种，利用盐生植物对盐碱土壤的改良作用，这种方式称为生物措施。生物措施可以将盐碱土中的盐分、离子富集在植物体中，从而从根本上解决盐碱土上植物无法正常生长的现状，选择适当的经济作物，既可以获得可观的经济效益，还能绿化环境，获得生态效益。 由于盐渍化会降低作物的发芽率，普通作物在盐碱条件下难以生长存活，因此耐盐碱作物的引进及品种的培育，成为当前研究的热点[8]。种植植物可以增加盐碱地的植被覆盖面积，减少土壤水分蒸发，降低土壤盐分；另外利用某些植物 山东农业大学学报(自然科学版),2006,37(2):302~305 Journa l of Shandong Agricu lt ura lUn i versity(Natura l Sc i ence) 文#献#综#述 植物对盐胁迫的反应及其抗盐机理研究进展 杨晓慧1,2,蒋卫杰1*,魏珉2,余宏军1 (1.中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京100081;2.山东农业大学园艺科学与工程学院,山东泰安271018) REV IE W ON PLANT RESPONSE AND RE SISTANCE M ECHAN IS M TO S ALT STRESS YANG X i a o-hu i1,2,JI A NG We i-jie1*,WE IM i n2,Y U H ong-jun1 (1.I n stitute ofV egetab l es and Flo wers,Ch inese A cade m y ofAgricu l tural Sci ence,Beijing100081,Ch i na; 2.Coll ege ofH orti cu lt u re Science and Engi n eeri ng,Shandong Agricu l tureU n i versit y,Ta i an271018,Ch i na) K ey words:Iron stress,Os motic stress,Salt resistantm echan i s m,Plant 摘要:本文从植物形态发育、质膜透性、光合和呼吸作用以及能量代谢等方面概述了盐胁迫下植物的生理生化反应,分析了盐害条件下离子胁迫和渗透胁迫作用机理以及植物的耐盐机制:植物小分子物质的积累、离子摄入和区域化、基因表达和大分子蛋白质的合成等,并简要综述了植物抗盐的分子生物学研究进展。 关键词:离子胁迫;渗透胁迫;耐盐机制;植物 中图分类号:S601文献标识码:A文章编号:1000-2324(2006)02-0302-04 1植物对盐胁迫的反应 1.1盐胁迫对植物形态发育的影响 盐胁迫对植物个体形态发育的整体表现为抑制组织和器官的生长,加速发育过程,缩短营养生长和开花期。P laut等(1985)研究发现,90mmol/L NaC l胁迫抑制甜菜块根的干物质积累,但低浓度NaC l可增加叶面积。Nunes(1984)认为这主要是细胞体积增加而不是细胞分裂的结果。盐分对佛手瓜的生长及腋芽的萌动均有抑制作用,幼苗的生长速度与中期细胞指数的变化具有一致性,说明盐分影响植物生长的途径是通过细胞的有丝分裂来完成的[2]。在NaC l胁迫(0.1%、0. 2%、0.3%、0.4%)条件下,马铃薯试管苗生长受到显著抑制,且随着盐浓度的增加,各处理间差异加大[3]。戴伟民等[4]研究发现,随盐浓度的增加,番茄幼苗的下胚轴粗度、侧根数逐渐减少,根干重逐渐降低。根据牟永花的研究,50、100mm ol/L NaC l使番茄株高和干物质积累均有不同程度的降低,但对根冠比无影响[5]。用25、50mmol/L NaC l处理黄瓜幼苗,发现植株株高、鲜重和干重均降低[6]。杨秀玲等[7]也发现,随着N aC l浓度(75、100、125、150mm ol/L)的增高,黄瓜幼苗地上和地下部鲜重以及根冠比(R/T)也均表现为下降。 1.2盐胁迫对植物生理生化代谢的影响 1.2.1水分平衡与质膜透性Levltt在1980年即指出,不同环境胁迫作用于植物时都会发生水胁迫。在盐胁迫下,植物细胞脱水,膜系统破坏,位于膜上的酶功能紊乱,各种代谢无序进行,导致质膜透性的改变。而且,高浓度NaC l可置换细胞膜结合的Ca2+,使膜结合Na+增加,膜结构和功能破坏,细胞内的K+、磷和有机溶质外渗。 1.2.2光合作用盐胁迫下,植物组织因缺水而引起气孔关闭,叶绿体受损,光合相关酶失活或变性,光合速率下降,同化产物合成减少。叶绿体是植物光合作用的主要场所,而类囊体膜是光能吸收、传递和转换的结构基础,植物进行光能吸收、传递和转换的各种色素蛋白复合体都分布在类囊体膜上。盐胁迫下,过量盐离子积累使类囊体膜糖脂含量显著下降,不饱和脂肪酸含量降低,而饱和脂肪酸含量升高,从而影响细胞膜的光合特性。叶绿素是类囊体膜上色素蛋白复合体的重要组成部分,所以盐胁迫下叶绿素含量的降低必将影响色素蛋白复合体的功能,使垛叠状态的类囊体膜比例减小,叶绿体中基粒数量和质量下降,光合强度降低[8]。 R ub isco(核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶)和PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)羧化酶是光合作用的两种重要酶。盐胁迫下,收稿日期:2005-06-25 基金项目:基金项目:国家863项目(2004AA247030,2004AA247010);国家科技攻关项目(2004BA521B01);农业部蔬菜遗传与生理重点开放实验室项目. 作者简介:杨晓慧(1980-),女,硕士研究生,从事设施园艺与无土栽培. *通讯作者:Aut hor f or correspo ndence.E-m a i:l ji ang w@j m ai.l https://www.wendangku.net/doc/293888412.html, 盐胁迫对植物的影响 盐胁迫对植物的影响 植物的抗盐性： 我国长江以北以及沿海许多地区，土壤中盐碱含量往往过高，对植物造成危害。这 种由于土壤盐碱含量过高对植物造成的危害称为盐害，植物对盐害的适应能力叫抗盐 性。根据许多研究报道，土壤含盐量超过0.2%?0.25%时就会造成危害。钠盐是形成盐分过多的主要盐类，习惯上把硫酸钠与碳酸钠含量较高的土壤叫盐土，但二者同时存在，不能绝对划分，实际上把盐分过多的土壤统称为碱土。世界上盐碱土面积很大，估计占灌溉农田的1/3,约4X107ha,而且随着灌溉农业的发展，盐碱面积将继续扩大。我国盐碱土主要分布于西北、华北、东北和海滨地区，盐碱土总面积约2?7X107ha,而且 这些地区都属平原，盐地土层深厚，如能改良盐碱危害，发展农业的潜力很大，特别应值得重视。 土壤盐分过多对植物的危害： 1.生理干旱：土壤中可溶性盐类过多，由于渗透势增高而使土壤水势降低，根据水从高水势向低水势流动的原理，根细胞的水势必须低于周围介质的水势才能吸水，所以土壤盐分愈多根吸水愈困难，甚至植株体内水分有外渗的危险。因而盐害的通常表现实际上是旱害，尤其在大气相对湿度低的情况下，随蒸腾作用加强，盐害更为严重，一般作物在湿季耐盐性增强。 2.离子的毒害作用：在盐分过多的土壤中植物生长不良的原因，不完全是生理干旱或吸水困难，而是由于吸收某种盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收，产生了类似单盐毒害的作用。 3.破坏正常代谢：盐分过多对光合作用、呼吸作用和蛋白质代谢影响很大。盐分过多 会抑制叶绿素生物合成和各种酶的产生，尤其是影响叶绿素-蛋白复合体的形成。盐分过 多还会使PEP羧化酶与RuBP羧化酶活性降低，使光呼吸加强。生长在盐分过多的土壤 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 不同浓度盐胁迫对小麦幼苗生理特性的影响 学院：生命科学学院 作者：马宗英马丽娜 王琳木娜瓦尔 刘榕 摘要小麦的生长在不同盐浓度土壤中呈现不同的生理特性。当分别用清水、60mmol?L盐溶液、120mmol?L盐溶液处理小麦幼苗后，小麦植株的株高、叶长、叶宽、生物量、气孔形态数目和叶片脯氨酸、可溶性糖含量等生理指标都受到了正面或者负面的影响。 关键词小麦；盐胁迫；生理特性 Abstract The growth of the wheat in different salt concentration is different in different soil physical properties. When separately with clear water, 60 tendency/salt solution, the tendency for 120 mmol/L after salt solution processing wheat seedling, plant height, leaf length, leaf width of wheat plant, biomass, number of stomatal morphology and physiological indexes such as leaf proline, soluble sugar content was positive or negative influence. Keywords wheat ；salt stress ；physiological characteristic 盐胁迫对植物的影响是多方面的，会改变植物的生理特性，破坏组织和细胞的结构功能，抑制植物的生长发育、光合作用、叶绿素合成等等，而且在盐胁迫时，植物本身为了减少水分的损失，会相应的减少气孔的大小和数目。 但是盐胁迫条件下，植物体中游离脯氨酸合成受到促进,含量会发生明显增加，与之变化趋势相同的生理指标还有植物体内的可溶性糖含量，植物为了适应逆境条件，会主动积累一些可溶性糖，降低渗透势和冰点，以增加抗逆性。 1.实验材料 室内栽培的小麦幼苗 2.试验方法及步骤 2.1小麦的种植方法： 1.在花盆底铺一层纱网，装满土，由同一人用大小适中的力气把土压 实，并用自来水浇透。 2.把种子放于浅盆内萌发。 3.将萌发的麦种种在花盆中，每盆10棵，共六盆，各盆做好标记。 种子埋于土表下1㎝左右，每盆选两株做好标记。 4.植株长叶后每天于同一时间测量每盆中标记株的株高和叶长，做好 记录。 盐胁迫对植物生理生化特性的影响根据联合国粮农组织（FAO）统计，全世界存在盐渍土面积8亿 hm2，占陆地面积的6％。据统计，我国盐渍土面积为3 470 万 hm2，土壤盐渍化是世界上许多干旱和半干旱地区农作物产量下降的主要原因。 土壤中过量的盐分能够引起土壤物理和化学性质的改变，从而导致大部 分农作物生长环境的恶化。盐渍土作为一种土地资源，在全国乃至全世 界都有着广泛的分布和较大的面积迄今为止，我国有80％左右的盐渍土 尚未得到开发利用，有着巨大的开发利用潜力。 1盐胁迫对植物耐受性的影响 近年来，盐胁迫对各种植物各个性状方面的影响已成为很多科学家 研究的重点。包括对拟南芥、玉米、马铃薯、水稻、香蕉、黄瓜、花生 和韭菜等植物都有过相关的研究。童仕波等证明转基因拟南芥对盐胁迫 的耐受性明显增强。其脯氨酸（Pro）含量明显提高。赵昕等研究发现 （NaCl）降低拟南芥叶绿。体对光能的吸收能力，而且降低叶绿体的光 化学活性。使电子传递速率和光能转化效率大幅度下降，造成光能转化 为化学能的过程受阻，进一步加剧了光合放氧和碳同化能力的降低。盐 胁迫下拟南芥中的（Na＋）与（K＋）含量变化呈极显著正相关。因此 推断它们的吸收通道或载体为单一竞争性。发现盐浓度达到一定程度 时，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶 （CAT）活性均达到最高。随后随着（NaCl）浓度的增加，SOD、 POD、CAT活性逐渐降低。表明SOD、POD、CAT活性不能维持较高水平。反之会导致膜脂过氧化作用加强，细胞膜受到损害。研究发现盐浓度对马铃薯脱毒苗叶片SOD和POD活性影响极显著。盐比例及盐浓度与盐比例的交互作用对马铃薯脱毒苗叶片SOD和POD活性影响均不显著。随着混合盐浓度的增加（Na＋）含量显著增加K＋含量平缓下降。（Na＋）与（K＋）的比值显著上升。发现，水稻在（NaCl）浓度为30 mmol／L 时生长状况良好，但随着NaCl浓度的增加，水稻的生长速度减慢。在一定范围内POD和SOD的活性与胁迫强度呈正相关。游离脯氨酸和可溶性糖含量也随着 NaCl浓度的增加而增加。 2盐胁迫对植物生理生化特性的影响 2.1盐胁迫对植物MDA含量的影响 植物器官衰老时或在逆境条件下，往往发生膜脂过氧化作用，其产 物MDA会严重损伤生物膜。常用MDA作为膜脂过氧化指标表示细胞膜 脂过氧化程度和植物衰老指标及对逆境条件反应的强弱。 李会云等以葡萄砧木扦插苗为试验材料的研究结果表明，随着土壤 含盐量的增加MDA含量逐渐升高。骆建霞等以海姆维斯蒂枸子为材料 证明随盐浓度的升高MDA含量基本保持上升趋势。李源等以紫花苜蓿 为材料，得出了同样的结果。此外，一些研究者利用外源Si、水杨酸、 壳聚糖和硒处理植物，使得盐胁迫处理的植物MDA含量降低，免受盐 胁迫侵害。 盐胁迫对植物的影响 植物的抗盐性: 我国长江以北以及沿海许多地区,土壤中盐碱含量往往过高,对植物造成危害。这种由于土壤盐碱含量过高对植物造成的危害称为盐害,植物对盐害的适应能力叫抗盐性。根据许多研究报道,土壤含盐量超过0、2%～0、25％时就会造成危害。钠盐就是形成盐分过多的主要盐类,习惯上把硫酸钠与碳酸钠含量较高的土壤叫盐土,但二者同时存在,不能绝对划分,实际上把盐分过多的土壤统称为碱土。世界上盐碱土面积很大,估计占灌溉农田的1／3,约4×107ha,而且随着灌溉农业的发展,盐碱面积将继续扩大。我国盐碱土主要分布于西北、华北、东北与海滨地区,盐碱土总面积约2～7×107ha,而且这些地区都属平原,盐地土层深厚,如能改良盐碱危害,发展农业的潜力很大,特别应值得重视。 土壤盐分过多对植物的危害: 1、生理干旱:土壤中可溶性盐类过多,由于渗透势增高而使土壤水势降低,根据水从高水势向低水势流动的原理,根细胞的水势必须低于周围介质的水势才能吸水,所以土壤盐分愈多根吸水愈困难,甚至植株体内水分有外渗的危险。因而盐害的通常表现实际上就是旱害,尤其在大气相对湿度低的情况下,随蒸腾作用加强,盐害更为严重,一般作物在湿季耐盐性增强。 2、离子的毒害作用:在盐分过多的土壤中植物生长不良的原因,不完全就是生理干旱或吸水困难,而就是由于吸收某种盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收,产生了类似单盐毒害的作用。 3、破坏正常代谢:盐分过多对光合作用、呼吸作用与蛋白质代谢影响很大。盐分过多会抑制叶绿素生物合成与各种酶的产生,尤其就是影响叶绿素-蛋白复合体的形成。盐分过多还会使PEP羧化酶与RuBP羧化酶活性降低,使光呼吸加强。生长在盐分过多的土壤中的作物(棉花、蚕豆、番茄等),其净光合速率一般低于淡土的植物,不过盐分过多对光合作用的影响就是初期明显降低,而后又逐渐恢复,这似乎就是一种适应性变化。盐分过多对呼吸的影响,多数情况下表现为呼吸作用降低,也有些植物增加盐分具有提高呼吸的效应,如小麦的根。呼吸增高就是由于Na＋活化了离子转移系统,尤其就是对质膜上的Na＋、K＋与ATP活化,刺激了呼吸作用。盐分过多对植物的光合与呼吸的影响尽管不一致,但总的趋势就是呼吸消耗增多,净光合速度降低,不利于生长。 一、实验目的 盐胁迫对植物生长发育的各个阶段都有不同程度的影响,如种子萌发、幼苗生长、成株生长等。不同种类的植物受盐胁迫影响的程度也各不相同。本实验主要观察Na2CO3对小麦种子萌发过程的影响,探讨小麦种子在盐胁迫下的萌发特性,对小麦的耐盐能力做出了初步评价。通过实验了解盐胁迫对植物(种子萌发)的影响;掌握种子萌发过程中发芽率、发芽势、发芽指数、芽长、总长、芽重、总重等各项指标的观察与计算方法;各项指标在盐胁迫条件下的变化趋势,绘制盐浓度与生长指标相关曲线,并分析盐胁迫对种子萌发的影响。 二、仪器设备与材料 电子天平;培养皿(直径120mm),滤纸(直径125mm定量滤纸若干),500ml、200ml烧杯,250ml容量瓶,10ml移液管,玻璃棒,镊子,毫米刻度尺,剪刀;次氯酸钠、碳酸钠;小麦种子等。 三、实验方法与步骤 1、预处理 (1)种子的预处理:用10%的次氯酸钠消毒10min,蒸馏水冲洗数次后,于培养皿中做发芽实验。盐碱土现状及植物耐盐性研究的意义
植物对盐胁迫的反应及其抗盐机理研究进展
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