植物鹽脅迫適應機制研究進展-資料下載頁
2025-05-14 22:13本頁面
【正文】 抗鹽物質生成及體內離子的運輸、亞細胞分隔有關 . 然而細胞質中高濃度的游離 Ca2+會對植物生長造成不利影響，為使細胞質中游離 Ca2+濃度既能響應環(huán)境變化而迅速升高，又能維持基態(tài)條件下的低濃度，細胞建立精細的調節(jié)機制，這些機制主要有離子運輸系統 (如質膜上的 SOS1)、 Ca2+／ H+交換體、 Ca一 ATPase和 Ca2+結合蛋白等 (Sander et a1， 2021)。 滲透脅迫是鹽脅迫對植物造成傷害的重要原因之一 。 為了避免滲透脅迫，植物細胞通過滲透調節(jié)來降低胞內水勢，保持胞內水分，從而保證植物細胞的正常生理活動。 滲透調節(jié) 參與滲透調節(jié)的物質被稱為滲透調節(jié)劑，主要包括無機離子，如 Na 、 K 、 C1一；有機小分子，如多元醇、糖類、氨基酸及其衍生物等兩大類。 兩類滲透調節(jié)劑在植物體內所起的作用不同，雖然兩類物質在細胞質和液泡中都有分布，但細胞質中無機離子的含量比液泡中低得多，有機小分子比液泡中高得多。因為無機離子進入細胞后，在離子區(qū)域化的作用下大多轉運入液泡，降低了液泡水勢，而細胞質中就必須合成有機小分子來平衡細胞質內外的水勢。 有機小分子和無機離子對滲透調節(jié)的貢獻也不相同，如蘆葦隨生境鹽度的增大，其有機滲調劑貢獻逐漸降低，無機滲調劑的貢獻則逐漸升高 (趙可夫等， 1998)。 鹽生植物多以無機離子作為主要滲透調節(jié)劑，而非鹽生植物則以有機小分子為主。 甜菜堿和脯氨酸是 2種重要的滲透調節(jié)物質。 甜菜堿具有維持細胞與外界環(huán)境的滲透平衡，穩(wěn)定生物大分子的結構和功能，解除高鹽濃度對酶活性傷害的作用。鹽脅迫條件下植物體內積累大量的甜菜堿，如 Khan等 (2021)發(fā)現在鹽脅迫下，彎角梭梭 (Haloxylon recurvum)中甜菜堿含量增加，但地上部分和根系中的增加量有顯著差異；Kishitani等 (2021)研究發(fā)現轉基因水稻在甜菜堿過量生成條件下可減少細胞內 Na+的積累并促進 K+的吸收。 脯氨酸是另一種含氮滲透調節(jié)物質，植物在鹽脅迫下大量積累脯氨酸，如非泌鹽植物小花鬼針草和泌鹽紅樹植物桐花樹的葉中脯氨酸含量在鹽脅迫下顯著提高 (Pafida et a1，2021)；藥用十字花 (Pringlea antiscorbutica)的根、莖、葉中也積累了大量脯氨酸，其細胞質中脯氨酸的濃度是液泡中的 2～ 3倍 (Aubea eta1， 1999)。 大多數試驗認為脯氨酸的積累是植物抵御鹽脅迫的一種保護性措施，但也有人認為脯氨酸的積累是植物受到鹽害的結果 (Soussi et a1．， 1998)，因此脯氨酸如何對植物的抗鹽性起作用有待于進一步的研究。 植物抗鹽性是多基因控制的極為復雜的反應過程，涉及植物器官、組織、細胞、細胞器直至分子，既有蛋白質、核酸、碳水化合物等結構和能量物質的代謝，還有激素合成、抗氧化酶活化、離子調控與區(qū)域化、滲透調節(jié)物質合成及基因表達。 結束語 目前對植物抗鹽性的研究取得了一定的進展，但由于植物抗鹽機制的復雜性，仍存在重要問題有待解決，尤其是在分子水平上，鹽脅迫信號元件的分子特性未了解清楚；液泡膜轉運蛋白及質子泵的功能研究有待深入；抗鹽基因工程的大多數研究都集中在單個功能基因的克隆和遺傳轉化方面，基因轉化的受體多為模式植物和農作物，且基因轉化的植株抗鹽性提高有限，離生產應用仍有距離。并且由于自然界中植物種類多，種間差異大，還未有統一的機制能解釋所有植物對鹽脅迫的適應性。 因此要再在現有研究基礎上，還需進一步利用分子生物學研究技術、基因工程技術和突變體篩選加強抗鹽機制的研究，才能根本解決植物抗鹽性問題，從而為抗鹽植物的育種和培育提供更多有效依據。 謝謝大家！
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1