1、植物的抗鹽性植物的抗鹽性主講人：董玉新主講人：董玉新日期：日期：2013.12.03目目 錄錄1 1 土壤鹽漬化成因土壤鹽漬化成因2 2 鹽脅迫的危害鹽脅迫的危害3 3 植物抗鹽生理基礎(chǔ)植物抗鹽生理基礎(chǔ)4 4 提高植物抗鹽性對策提高植物抗鹽性對策植物的植物的抗鹽性抗鹽性習慣上把含習慣上把含 Na2CO3和和 NaHCO3為主的土壤叫堿土，而把含為主的土壤叫堿土，而把含 NaCl 和和 Na2SO4為主的土壤叫鹽土，但二者往往同時存在，因此統(tǒng)稱為鹽堿土。為主的土壤叫鹽土，但二者往往同時存在，因此統(tǒng)稱為鹽堿土。鹽漬化土壤鹽漬化土壤鹽脅迫鹽脅迫巖石風化巖石風化過度灌溉過度灌溉水分蒸發(fā)水分蒸發(fā)人工施肥

2、人工施肥Na+Cl-1 土壤鹽漬化成因土壤鹽漬化成因光合作用下降光合作用下降生長受阻生長受阻 活性氧上升活性氧上升水分吸收受阻水分吸收受阻 代謝紊亂代謝紊亂 離子毒害離子毒害 氣孔關(guān)閉氣孔關(guān)閉鹽脅迫鹽脅迫2 鹽脅迫的危害鹽脅迫的危害3 植物抗鹽生理基礎(chǔ)植物抗鹽生理基礎(chǔ)3.1 細胞中高的細胞中高的K+/Na+比比鉀元素以游離狀態(tài)或吸附態(tài)存在于有機體中，對植物體內(nèi)鉀元素以游離狀態(tài)或吸附態(tài)存在于有機體中，對植物體內(nèi)多種酶具有活化作用。它能促進糖類的形成和運輸，使莖多種酶具有活化作用。它能促進糖類的形成和運輸，使莖稈健壯。而同為堿金屬元素的鈉在土壤中的濃度過高卻危稈健壯。而同為堿金屬元素的鈉在土壤中的

3、濃度過高卻危害到植物的正常生長，對植物細胞的生理功能產(chǎn)生損害。害到植物的正常生長，對植物細胞的生理功能產(chǎn)生損害。正常情況下，植物細胞要在細胞質(zhì)中保持一個高的正常情況下，植物細胞要在細胞質(zhì)中保持一個高的K+/ Na+比。比。許多研究和實踐表明，植物抗鹽性與植株地上部對許多研究和實踐表明，植物抗鹽性與植株地上部對Na+和和Cl-積累的限制力及細胞內(nèi)高的積累的限制力及細胞內(nèi)高的K+/ Na+比有關(guān)。比有關(guān)。地上部分積累地上部分積累的的 Na+和和Cl-較少，且較少，且K+/ Na+比值較高，植株的抗鹽性就越比值較高，植株的抗鹽性就越強。抗鹽品種具有較高的選擇性吸收強。抗鹽品種具有較高的選擇性吸收K+

4、和將和將K+轉(zhuǎn)運至地上轉(zhuǎn)運至地上部的能力。部的能力。故一定鹽濃度范圍內(nèi)地上部的故一定鹽濃度范圍內(nèi)地上部的K+/ Na+比值作為比值作為植物抗鹽性的重要機制之一植物抗鹽性的重要機制之一3.2 滲透調(diào)節(jié)滲透調(diào)節(jié)滲透調(diào)節(jié)通過主動積累一些小分子有機化合物和蛋白類保滲透調(diào)節(jié)通過主動積累一些小分子有機化合物和蛋白類保護劑，降低滲透勢避免細胞過度脫水。護劑，降低滲透勢避免細胞過度脫水。3.2.1 脯氨酸脯氨酸脯氨酸是植物在鹽脅迫條件下主要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一，脯氨酸是植物在鹽脅迫條件下主要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一，是水溶性最大的氨基酸。所以是水溶性最大的氨基酸。所以它具有較強的與水結(jié)合的能它具有較強的與水結(jié)合的能力

5、，在植物受到干旱、鹽脅迫時，它的含量會明顯升高力，在植物受到干旱、鹽脅迫時，它的含量會明顯升高，從而有助于細胞或組織的保水，同時還可作為碳水化合物從而有助于細胞或組織的保水，同時還可作為碳水化合物來源、酶和細胞結(jié)構(gòu)的保護劑。來源、酶和細胞結(jié)構(gòu)的保護劑。3.2.2 甜菜堿甜菜堿甜菜堿屬于四甲基胺類化合物，是非常重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。甜菜堿屬于四甲基胺類化合物，是非常重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。它對細胞內(nèi)的生物大分子起保護作用，能維持細胞膜結(jié)構(gòu)的它對細胞內(nèi)的生物大分子起保護作用，能維持細胞膜結(jié)構(gòu)的完整性，對于增強植物抗逆性起著十分重要的作用。完整性，對于增強植物抗逆性起著十分重要的作用。甜菜堿甜菜堿醛脫氫酶

6、醛脫氫酶(BADH) 能催化甜菜堿醛轉(zhuǎn)變?yōu)樘鸩藟A，鹽脅迫可能催化甜菜堿醛轉(zhuǎn)變?yōu)樘鸩藟A，鹽脅迫可增加甜菜堿的積累。增加甜菜堿的積累。由于甜菜堿的生物合成途徑比較簡單，積累甜菜堿比積累脯由于甜菜堿的生物合成途徑比較簡單，積累甜菜堿比積累脯氨酸的植物對鹽的耐受性高，因此被認為是最有希望的植物氨酸的植物對鹽的耐受性高，因此被認為是最有希望的植物抗鹽調(diào)節(jié)劑之一。抗鹽調(diào)節(jié)劑之一。3.2.3 多元醇多元醇多元醇是具有多個羥基的一系列的醇如甘露醇、山梨醇、多元醇是具有多個羥基的一系列的醇如甘露醇、山梨醇、肌醇及其他的衍生物。它們因含有多個羥基、親水性強，肌醇及其他的衍生物。它們因含有多個羥基、親水性強，能有效

7、地維持細胞膨壓，而具有抗鹽作用。能有效地維持細胞膨壓，而具有抗鹽作用。多元醇主要有兩方面的作用：一是滲透調(diào)節(jié)，二是滲透多元醇主要有兩方面的作用：一是滲透調(diào)節(jié)，二是滲透保護，這兩方面有機地結(jié)合在一起共同作用可提高植株保護，這兩方面有機地結(jié)合在一起共同作用可提高植株的抗鹽性。的抗鹽性。4 提高植物抗鹽性對策提高植物抗鹽性對策4.1 抗性鍛煉抗性鍛煉植物的抗鹽性可以通過抗鹽鍛煉而得到提高，用鹽植物的抗鹽性可以通過抗鹽鍛煉而得到提高，用鹽濃度緩慢提高的溶液處理植物種子，濃度緩慢提高的溶液處理植物種子， 吸水膨脹后再吸水膨脹后再播種萌發(fā)，會使其體內(nèi)發(fā)生一系列變化，從而提高播種萌發(fā)，會使其體內(nèi)發(fā)生一系列變

8、化，從而提高抗鹽性。抗鹽性。玉米種子可在播前使用玉米種子可在播前使用 3.0% NaCl和和 0.2% MgSO4溶液浸種，這樣處理的植株抗鹽性較高，根和葉中溶液浸種，這樣處理的植株抗鹽性較高，根和葉中的單糖含量均較高。的單糖含量均較高。4.2 改良土壤，增施有機肥及合理灌溉改良土壤，增施有機肥及合理灌溉 鹽漬土栽培一定要多施有機肥，種植綠肥，秸稈鹽漬土栽培一定要多施有機肥，種植綠肥，秸稈還田等。而盡量少施或不施化肥。還田等。而盡量少施或不施化肥。 其次，可以深耕淡化耕作層，抑制返鹽，促進土其次，可以深耕淡化耕作層，抑制返鹽，促進土壤脫鹽。壤脫鹽。 合理灌溉也是改良土壤的重要環(huán)節(jié)，播種前可以合

9、理灌溉也是改良土壤的重要環(huán)節(jié)，播種前可以大水漫灌，適時深耕以利壓鹽。大水漫灌，適時深耕以利壓鹽。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鹽性，抵消鹽分脅迫，促進植物一些植物激素可提高植物抗鹽性，抵消鹽分脅迫，促進植物生長。生長。GA3GA3CTKCTKIAAIAAABAABA赤霉素赤霉素可促進可促進鹽漬條件下植鹽漬條件下植物生長，抵消物生長，抵消鹽分對菜豆光鹽分對菜豆光合及運輸?shù)囊趾霞斑\輸?shù)囊种谱饔谩Ｖ谱饔谩＜毎至阉丶毎至阉靥幚碇参锓N處理植物種子可增強幼子可增強幼苗抗鹽性。苗抗鹽性。果實生長素果實生長素能能降低玉米根系降低玉米根系對對Na+的吸收的吸收能力。能力。用用IAA

10、處理小處理小麥種子，可以麥種子，可以抵消抵消Na2SO4抑抑制小麥根系生制小麥根系生長的作用。長的作用。用低濃度的用低濃度的脫落酸脫落酸處理處理細胞，能改細胞，能改善細胞對鹽善細胞對鹽的適應(yīng)能力，的適應(yīng)能力，減少蒸騰作減少蒸騰作用和鹽的被用和鹽的被動吸收。動吸收。鹽脅迫信號傳導(dǎo)中研究最多的植物激素是鹽脅迫信號傳導(dǎo)中研究最多的植物激素是脫落酸脫落酸(ABA)。Kavikishor指出指出ABA可促進水稻初次生長可促進水稻初次生長在鹽脅迫下愈傷組織對鹽的適應(yīng)能力。用在鹽脅迫下愈傷組織對鹽的適應(yīng)能力。用ABA處理玉米幼苗后可使處理玉米幼苗后可使Na+大部分積累在大部分積累在幼苗根中，提高其地上部分的

11、抗鹽能力，幼苗根中，提高其地上部分的抗鹽能力，減輕鹽害。減輕鹽害。4.4 培育抗鹽植物品種培育抗鹽植物品種 通過品種間雜交等常規(guī)手段選育耐鹽品種。通過品種間雜交等常規(guī)手段選育耐鹽品種。 對現(xiàn)有植物物種進行耐鹽性篩選。對現(xiàn)有植物物種進行耐鹽性篩選。 利用現(xiàn)代生物技術(shù)創(chuàng)造新的耐鹽品種。利用現(xiàn)代生物技術(shù)創(chuàng)造新的耐鹽品種。多年的實踐證明，通過種植抗鹽作物既能改良土壤，又能有多年的實踐證明，通過種植抗鹽作物既能改良土壤，又能有一定的效益，是一種相對耗資少，見效快的鹽堿地農(nóng)業(yè)發(fā)展一定的效益，是一種相對耗資少，見效快的鹽堿地農(nóng)業(yè)發(fā)展方向。提高植物抗鹽性的方法很多，但不能孤立地使用某一方向。提高植物抗鹽性的方

12、法很多，但不能孤立地使用某一種技術(shù)，運用傳統(tǒng)育種與轉(zhuǎn)基因育種相結(jié)合的方法培育抗鹽種技術(shù)，運用傳統(tǒng)育種與轉(zhuǎn)基因育種相結(jié)合的方法培育抗鹽植物品種，合理地綜合施用各項栽培技術(shù)，深入了解植物抗植物品種，合理地綜合施用各項栽培技術(shù)，深入了解植物抗鹽機理，這樣才能促進植物抗鹽性研究的發(fā)展。鹽機理，這樣才能促進植物抗鹽性研究的發(fā)展。參考文獻參考文獻1趙福庚趙福庚,何龍飛何龍飛,羅慶云羅慶云.植物逆境生理生態(tài)學植物逆境生理生態(tài)學M北京北京:化學工業(yè)出版化學工業(yè)出版社社,2004:143-153.2張楠楠張楠楠,徐香玲徐香玲,植物抗鹽機理的研究植物抗鹽機理的研究J.哈爾濱師范大學自然科學學哈爾濱師范大學自然科學學報報,2005,21(1):65-68.3郭巖郭巖,張莉張莉,肖崗肖崗,等等.甜菜堿醛脫氫酶基因在水稻中的表達及轉(zhuǎn)基因植株甜菜堿醛脫氫酶基因在水稻中的表達及轉(zhuǎn)基因植株的耐鹽性研究的耐鹽性研究J.中國科學中國科學(C輯輯),1997,27(2):151-155.4趙可夫趙可夫.植物抗鹽生理植物抗鹽生理M.北京北京:中國科技出版社中國科技出版社,