植物的抗盐性

1、植物的抗盐性植物的抗盐性主讲人：董玉新主讲人：董玉新日期：日期：2013.12.03目目 录录1 1 土壤盐渍化成因土壤盐渍化成因2 2 盐胁迫的危害盐胁迫的危害3 3 植物抗盐生理基础植物抗盐生理基础4 4 提高植物抗盐性对策提高植物抗盐性对策植物的植物的抗盐性抗盐性习惯上把含习惯上把含 Na2CO3和和 NaHCO3为主的土壤叫碱土，而把含为主的土壤叫碱土，而把含 NaCl 和和 Na2SO4为主的土壤叫盐土，但二者往往同时存在，因此统称为盐碱土。为主的土壤叫盐土，但二者往往同时存在，因此统称为盐碱土。盐渍化土壤盐渍化土壤盐胁迫盐胁迫岩石风化岩石风化过度灌溉过度灌溉水分蒸发水分蒸发人工施肥

2、人工施肥Na+Cl-1 土壤盐渍化成因土壤盐渍化成因光合作用下降光合作用下降生长受阻生长受阻 活性氧上升活性氧上升水分吸收受阻水分吸收受阻 代谢紊乱代谢紊乱 离子毒害离子毒害 气孔关闭气孔关闭盐胁迫盐胁迫2 盐胁迫的危害盐胁迫的危害3 植物抗盐生理基础植物抗盐生理基础3.1 细胞中高的细胞中高的K+/Na+比比钾元素以游离状态或吸附态存在于有机体中，对植物体内钾元素以游离状态或吸附态存在于有机体中，对植物体内多种酶具有活化作用。它能促进糖类的形成和运输，使茎多种酶具有活化作用。它能促进糖类的形成和运输，使茎秆健壮。而同为碱金属元素的钠在土壤中的浓度过高却危秆健壮。而同为碱金属元素的钠在土壤中的

3、浓度过高却危害到植物的正常生长，对植物细胞的生理功能产生损害。害到植物的正常生长，对植物细胞的生理功能产生损害。正常情况下，植物细胞要在细胞质中保持一个高的正常情况下，植物细胞要在细胞质中保持一个高的K+/ Na+比。比。许多研究和实践表明，植物抗盐性与植株地上部对许多研究和实践表明，植物抗盐性与植株地上部对Na+和和Cl-积累的限制力及细胞内高的积累的限制力及细胞内高的K+/ Na+比有关。比有关。地上部分积累地上部分积累的的 Na+和和Cl-较少，且较少，且K+/ Na+比值较高，植株的抗盐性就越比值较高，植株的抗盐性就越强。抗盐品种具有较高的选择性吸收强。抗盐品种具有较高的选择性吸收K+

4、和将和将K+转运至地上转运至地上部的能力。部的能力。故一定盐浓度范围内地上部的故一定盐浓度范围内地上部的K+/ Na+比值作为比值作为植物抗盐性的重要机制之一植物抗盐性的重要机制之一3.2 渗透调节渗透调节渗透调节通过主动积累一些小分子有机化合物和蛋白类保渗透调节通过主动积累一些小分子有机化合物和蛋白类保护剂，降低渗透势避免细胞过度脱水。护剂，降低渗透势避免细胞过度脱水。3.2.1 脯氨酸脯氨酸脯氨酸是植物在盐胁迫条件下主要的渗透调节物质之一，脯氨酸是植物在盐胁迫条件下主要的渗透调节物质之一，是水溶性最大的氨基酸。所以是水溶性最大的氨基酸。所以它具有较强的与水结合的能它具有较强的与水结合的能力

5、，在植物受到干旱、盐胁迫时，它的含量会明显升高力，在植物受到干旱、盐胁迫时，它的含量会明显升高，从而有助于细胞或组织的保水，同时还可作为碳水化合物从而有助于细胞或组织的保水，同时还可作为碳水化合物来源、酶和细胞结构的保护剂。来源、酶和细胞结构的保护剂。3.2.2 甜菜碱甜菜碱甜菜碱属于四甲基胺类化合物，是非常重要的渗透调节物质。甜菜碱属于四甲基胺类化合物，是非常重要的渗透调节物质。它对细胞内的生物大分子起保护作用，能维持细胞膜结构的它对细胞内的生物大分子起保护作用，能维持细胞膜结构的完整性，对于增强植物抗逆性起着十分重要的作用。完整性，对于增强植物抗逆性起着十分重要的作用。甜菜碱甜菜碱醛脱氢酶

6、醛脱氢酶(BADH) 能催化甜菜碱醛转变为甜菜碱，盐胁迫可能催化甜菜碱醛转变为甜菜碱，盐胁迫可增加甜菜碱的积累。增加甜菜碱的积累。由于甜菜碱的生物合成途径比较简单，积累甜菜碱比积累脯由于甜菜碱的生物合成途径比较简单，积累甜菜碱比积累脯氨酸的植物对盐的耐受性高，因此被认为是最有希望的植物氨酸的植物对盐的耐受性高，因此被认为是最有希望的植物抗盐调节剂之一。抗盐调节剂之一。3.2.3 多元醇多元醇多元醇是具有多个羟基的一系列的醇如甘露醇、山梨醇、多元醇是具有多个羟基的一系列的醇如甘露醇、山梨醇、肌醇及其他的衍生物。它们因含有多个羟基、亲水性强，肌醇及其他的衍生物。它们因含有多个羟基、亲水性强，能有效

7、地维持细胞膨压，而具有抗盐作用。能有效地维持细胞膨压，而具有抗盐作用。多元醇主要有两方面的作用：一是渗透调节，二是渗透多元醇主要有两方面的作用：一是渗透调节，二是渗透保护，这两方面有机地结合在一起共同作用可提高植株保护，这两方面有机地结合在一起共同作用可提高植株的抗盐性。的抗盐性。4 提高植物抗盐性对策提高植物抗盐性对策4.1 抗性锻炼抗性锻炼植物的抗盐性可以通过抗盐锻炼而得到提高，用盐植物的抗盐性可以通过抗盐锻炼而得到提高，用盐浓度缓慢提高的溶液处理植物种子，浓度缓慢提高的溶液处理植物种子， 吸水膨胀后再吸水膨胀后再播种萌发，会使其体内发生一系列变化，从而提高播种萌发，会使其体内发生一系列变

8、化，从而提高抗盐性。抗盐性。玉米种子可在播前使用玉米种子可在播前使用 3.0% NaCl和和 0.2% MgSO4溶液浸种，这样处理的植株抗盐性较高，根和叶中溶液浸种，这样处理的植株抗盐性较高，根和叶中的单糖含量均较高。的单糖含量均较高。4.2 改良土壤，增施有机肥及合理灌溉改良土壤，增施有机肥及合理灌溉 盐渍土栽培一定要多施有机肥，种植绿肥，秸秆盐渍土栽培一定要多施有机肥，种植绿肥，秸秆还田等。而尽量少施或不施化肥。还田等。而尽量少施或不施化肥。 其次，可以深耕淡化耕作层，抑制返盐，促进土其次，可以深耕淡化耕作层，抑制返盐，促进土壤脱盐。壤脱盐。 合理灌溉也是改良土壤的重要环节，播种前可以合

9、理灌溉也是改良土壤的重要环节，播种前可以大水漫灌，适时深耕以利压盐。大水漫灌，适时深耕以利压盐。4.3 使用植物激素使用植物激素一些植物激素可提高植物抗盐性，抵消盐分胁迫，促进植物一些植物激素可提高植物抗盐性，抵消盐分胁迫，促进植物生长。生长。GA3GA3CTKCTKIAAIAAABAABA赤霉素赤霉素可促进可促进盐渍条件下植盐渍条件下植物生长，抵消物生长，抵消盐分对菜豆光盐分对菜豆光合及运输的抑合及运输的抑制作用。制作用。细胞分裂素细胞分裂素处理植物种处理植物种子可增强幼子可增强幼苗抗盐性。苗抗盐性。果实生长素果实生长素能能降低玉米根系降低玉米根系对对Na+的吸收的吸收能力。能力。用用IAA

10、处理小处理小麦种子，可以麦种子，可以抵消抵消Na2SO4抑抑制小麦根系生制小麦根系生长的作用。长的作用。用低浓度的用低浓度的脱落酸脱落酸处理处理细胞，能改细胞，能改善细胞对盐善细胞对盐的适应能力，的适应能力，减少蒸腾作减少蒸腾作用和盐的被用和盐的被动吸收。动吸收。盐胁迫信号传导中研究最多的植物激素是盐胁迫信号传导中研究最多的植物激素是脱落酸脱落酸(ABA)。Kavikishor指出指出ABA可促进水稻初次生长可促进水稻初次生长在盐胁迫下愈伤组织对盐的适应能力。用在盐胁迫下愈伤组织对盐的适应能力。用ABA处理玉米幼苗后可使处理玉米幼苗后可使Na+大部分积累在大部分积累在幼苗根中，提高其地上部分的

11、抗盐能力，幼苗根中，提高其地上部分的抗盐能力，减轻盐害。减轻盐害。4.4 培育抗盐植物品种培育抗盐植物品种 通过品种间杂交等常规手段选育耐盐品种。通过品种间杂交等常规手段选育耐盐品种。 对现有植物物种进行耐盐性筛选。对现有植物物种进行耐盐性筛选。 利用现代生物技术创造新的耐盐品种。利用现代生物技术创造新的耐盐品种。多年的实践证明，通过种植抗盐作物既能改良土壤，又能有多年的实践证明，通过种植抗盐作物既能改良土壤，又能有一定的效益，是一种相对耗资少，见效快的盐碱地农业发展一定的效益，是一种相对耗资少，见效快的盐碱地农业发展方向。提高植物抗盐性的方法很多，但不能孤立地使用某一方向。提高植物抗盐性的方

12、法很多，但不能孤立地使用某一种技术，运用传统育种与转基因育种相结合的方法培育抗盐种技术，运用传统育种与转基因育种相结合的方法培育抗盐植物品种，合理地综合施用各项栽培技术，深入了解植物抗植物品种，合理地综合施用各项栽培技术，深入了解植物抗盐机理，这样才能促进植物抗盐性研究的发展。盐机理，这样才能促进植物抗盐性研究的发展。参考文献参考文献1赵福庚赵福庚,何龙飞何龙飞,罗庆云罗庆云.植物逆境生理生态学植物逆境生理生态学M北京北京:化学工业出版化学工业出版社社,2004:143-153.2张楠楠张楠楠,徐香玲徐香玲,植物抗盐机理的研究植物抗盐机理的研究J.哈尔滨师范大学自然科学学哈尔滨师范大学自然科学学报报,2005,21(1):65-68.3郭岩郭岩,张莉张莉,肖岗肖岗,等等.甜菜碱醛脱氢酶基因在水稻中的表达及转基因植株甜菜碱醛脱氢酶基因在水稻中的表达及转基因植株的耐盐性研究的耐盐性研究J.中国科学中国科学(C辑辑),1997,27(2):151-155.4赵可夫赵可夫.植物抗盐生理植物抗盐生理M.北京北京:中国科技出版社中国科技出版社,