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面对盐胁迫 植物应对有高招

时间:2018-06-28  来源:www.expo2013.net  作者:国际园林博览会

6月28日消息:盛夏来袭,据媒体报道,我国东北、西北及滨海地区的部分盐碱荒地和盐碱障碍耕地的植物受到高盐影响,生存状况甚是艰难、令人堪忧。

6月25日,中国农业大学生物学院副教授杨永青接受科技日报记者采访时说,高盐是影响植物生长发育以及制约农作物生长的不利环境因子。植物不能移动,在高盐等逆境胁迫下,不能选择逃避,必须主动应对。植物在长期的适应过程中,形成了自身的应对策略。

土壤盐离子过度积累,影响生长发育

盐胁迫是什么?中国农业大学生物学院博士生杨志佳向科技日报记者解释道,盐胁迫是指土壤中的盐离子尤其是钠离子、氯离子等离子的过度积累,影响了植物正常的生长发育。

中国农业大学生物学院教授郭岩说,盐胁迫通常对植物造成三个方面的危害:离子胁迫,土壤中高浓度的单一或几种离子会影响其他离子的吸收,影响了植物细胞的离子稳态;渗透胁迫,土壤中高浓度的盐离子会使水势降低,使植物吸水困难,对植物造成渗透胁迫;次生伤害,当过多的盐离子进入植物体内,会影响酶的活性以及蛋白的功能等,干扰了植物正常的生命活动,使细胞内积累大量活性氧等有毒物质,对植物造成氧化胁迫、细胞膜系统损伤等次生伤害。

减少吸收增加外排,降低盐浓度

研究发现,针对盐胁迫造成的以上影响,植物形成了相应的应对策略。

“为了应对离子胁迫,植物主要通过减少吸收、增加外排或将盐离子区隔化在液泡中,进而降低细胞质中的盐离子浓度。”杨永青说。

为了应对渗透胁迫,植物会主动增加渗透以调节物质的合成。人们发现,盐胁迫下,植物细胞内的可溶性糖、氨基酸、脯氨酸和甜菜碱等物质的含量升高,这些物质可以降低细胞的水势,增加细胞的吸水能力。

杨志佳表示,为了应对氧化胁迫等次生伤害,植物会调动细胞酶促和非酶促系统来清除积累的活性氧。

酶促系统包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、愈创木酚过氧化物酶等。超氧化物歧化酶可以将超氧自由基转化成过氧化氢,过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶和愈创木酚过氧化物酶可以将过氧化氢代谢成水。

郭岩解释道,非酶促系统包括抗坏血酸、谷胱甘肽和类胡萝卜素等。抗坏血酸可以淬灭羟自由基、单线态氧和超氧化物。谷胱甘肽可以清除自由基。类胡萝卜素可以清除活性氧。在盐胁迫下,植物通过酶促和非酶促系统共同作用,清除活性氧,维持细胞内的氧化还原平衡。

杨永青表示,面对盐胁迫,植物不会逃避,而去积极应对。植物这种主动应对逆境挑战、不逃避的可贵精神,也是值得我们学习的。

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