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面對(duì)鹽脅迫 植物應(yīng)對(duì)有高招
2018-06-28   來(lái)源:   

面對(duì)鹽脅迫 植物應(yīng)對(duì)有高招

盛夏來(lái)襲,據(jù)媒體報(bào)道,我國(guó)東北、西北及濱海地區(qū)的部分鹽堿荒地和鹽堿障礙耕地的植物受到高鹽影響,生存狀況甚是艱難、令人堪憂。

6月25日,中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院副教授楊永青接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說(shuō),高鹽是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育以及制約農(nóng)作物生長(zhǎng)的不利環(huán)境因子。植物不能移動(dòng),在高鹽等逆境脅迫下,不能選擇逃避,必須主動(dòng)應(yīng)對(duì)。植物在長(zhǎng)期的適應(yīng)過(guò)程中,形成了自身的應(yīng)對(duì)策略。

土壤鹽離子過(guò)度積累,影響生長(zhǎng)發(fā)育

鹽脅迫是什么?中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院博士生楊志佳向科技日?qǐng)?bào)記者解釋道,鹽脅迫是指土壤中的鹽離子尤其是鈉離子、氯離子等離子的過(guò)度積累,影響了植物正常的生長(zhǎng)發(fā)育。

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院教授郭巖說(shuō),鹽脅迫通常對(duì)植物造成三個(gè)方面的危害:離子脅迫,土壤中高濃度的單一或幾種離子會(huì)影響其他離子的吸收,影響了植物細(xì)胞的離子穩(wěn)態(tài);滲透脅迫,土壤中高濃度的鹽離子會(huì)使水勢(shì)降低,使植物吸水困難,對(duì)植物造成滲透脅迫;次生傷害,當(dāng)過(guò)多的鹽離子進(jìn)入植物體內(nèi),會(huì)影響酶的活性以及蛋白的功能等,干擾了植物正常的生命活動(dòng),使細(xì)胞內(nèi)積累大量活性氧等有毒物質(zhì),對(duì)植物造成氧化脅迫、細(xì)胞膜系統(tǒng)損傷等次生傷害。

減少吸收增加外排,降低鹽濃度

研究發(fā)現(xiàn),針對(duì)鹽脅迫造成的以上影響,植物形成了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。

“為了應(yīng)對(duì)離子脅迫,植物主要通過(guò)減少吸收、增加外排或?qū)Ⅺ}離子區(qū)隔化在液泡中,進(jìn)而降低細(xì)胞質(zhì)中的鹽離子濃度。”楊永青說(shuō)。

為了應(yīng)對(duì)滲透脅迫,植物會(huì)主動(dòng)增加滲透以調(diào)節(jié)物質(zhì)的合成。人們發(fā)現(xiàn),鹽脅迫下,植物細(xì)胞內(nèi)的可溶性糖、氨基酸、脯氨酸和甜菜堿等物質(zhì)的含量升高,這些物質(zhì)可以降低細(xì)胞的水勢(shì),增加細(xì)胞的吸水能力。

楊志佳表示,為了應(yīng)對(duì)氧化脅迫等次生傷害,植物會(huì)調(diào)動(dòng)細(xì)胞酶促和非酶促系統(tǒng)來(lái)清除積累的活性氧。

酶促系統(tǒng)包括超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶、抗壞血酸過(guò)氧化物酶、愈創(chuàng)木酚過(guò)氧化物酶等。超氧化物歧化酶可以將超氧自由基轉(zhuǎn)化成過(guò)氧化氫,過(guò)氧化氫酶、抗壞血酸過(guò)氧化物酶和愈創(chuàng)木酚過(guò)氧化物酶可以將過(guò)氧化氫代謝成水。

郭巖解釋道,非酶促系統(tǒng)包括抗壞血酸、谷胱甘肽和類胡蘿卜素等??箟难峥梢源銣缌u自由基、單線態(tài)氧和超氧化物。谷胱甘肽可以清除自由基。類胡蘿卜素可以清除活性氧。在鹽脅迫下,植物通過(guò)酶促和非酶促系統(tǒng)共同作用,清除活性氧,維持細(xì)胞內(nèi)的氧化還原平衡。

楊永青表示,面對(duì)鹽脅迫,植物不會(huì)逃避,而去積極應(yīng)對(duì)。植物這種主動(dòng)應(yīng)對(duì)逆境挑戰(zhàn)、不逃避的可貴精神,也是值得我們學(xué)習(xí)的。

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標(biāo)簽:高招 植物

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