植物的盐害和抗盐性

植物耐盐性和耐旱性的机制和应用价值植物耐盐性和耐旱性是植物适应环境变化、生存和繁衍的重要特征。

随着全球气候变化和人类活动的影响，干旱和盐碱化逐渐成为植物生存面临的主要挑战之一。

了解植物耐盐性和耐旱性的机制以及其应用价值，不仅有助于深入了解植物生物学基础，还可以为生态保护、农业生产等领域提供指导和支持。

一、植物耐盐性机制植物在土壤中吸取水分和养分的过程中，常常面临盐胁迫，过高的盐浓度会抑制植物生长和发育。

植物的耐盐性机制主要表现在以下几个方面：1.根系适应植物根系是吸取水分和养分的重要器官，其形态和结构对于植物耐盐性具有重要影响。

在盐胁迫下，植物的根系会产生许多毛状根和侧根，增加吸取面积，提高水分和养分吸收效率。

此外，一些植物还能够通过调节根毛的微小结构和功能，降低盐离子的吸收量，避免过度积累。

2.盐调节物质植物耐盐性的关键在于对盐离子的调节和排除。

有些植物能够产生一些特殊的盐调节物质，如脯氨酸、甜菜碱等，以减轻盐离子对植物的损害。

这些物质可以吸附大量的盐离子，保持植物体内的渗透压平衡，同时还能够稳定膜蛋白和酶的结构和功能。

3.离子运输植物细胞膜上存在多种离子通道和转运蛋白，这些蛋白可以选择性地吸收或排出盐离子。

植物耐盐性很大程度上取决于这些蛋白的表达和功能。

一些研究表明，一些植物的耐盐性与钾通道蛋白的表达与活性有关。

通过调节离子通道和转运蛋白的表达和功能，植物可以更好地适应盐胁迫环境，保持离子平衡。

二、植物耐旱性机制随着全球气候变化以及人类对水资源的过度开发，干旱逐渐成为植物面临的重要环境压力。

植物维持生命活动的同时还需要适应干旱环境，植物耐旱性的机制主要表现在以下几方面：1.保护细胞膜结构在干旱胁迫下，植物细胞膜的双层脂质会发生一系列调整，以减少失水。

植物细胞膜中富含脂质分子，而随着失水的增多，细胞膜的脂质分子会发生氧化，脂质过氧化反应等，破坏细胞膜结构。

植物通过表达一些相关基因，如LEA（late embryogenesis abundant）基因家族，保护改变细胞膜结构的过程，以适应干旱环境的压力。

收稿日期:2005205217 作者简介:辛承松(19632),男,研究员,xinchengsong @ 基金项目:农业部农业结构调整重大技术研究专项(04207202B )棉花盐害与耐盐性的生理和分子机理研究进展辛承松,董合忠,唐　薇,温四民(山东棉花研究中心,济南250100)摘要:盐胁迫通过离子毒害、营养失衡和渗透胁迫,引起棉株体生理生化代谢失调,进而影响棉花的生长发育和产量、品质。

但棉株体可以通过膜脂过氧化清除系统活性的提高维持质膜的相对稳定,通过合成和积累脯氨酸、葡萄糖和氨基酸等小分子有机物质缓解渗透胁迫,通过调节盐离子在不同器官、组织或细胞内的区域(隔)化分布减轻离子毒害,而表现出较强的耐盐性。

Na +/H +反向转运蛋白和L EA 蛋白(晚期胚胎发生富集蛋白)等的合成及其相关基因的表达可能参与甚至调控了棉株体防御或忍耐盐胁迫的过程。

关键词:棉花;盐害;耐盐性;生理和分子机理中图分类号:S562 文献标识码:A 文章编号:100227807(2005)0520309205Physiological and Molecular Mechanisms of Salt Injury and Salt Tolerance in CottonXIN Cheng 2song ,DON G He 2zhong ,TAN G Wei ,WEN Si 2min(Cotton Research Center ,S handong A cadem y of A g ricult ural S ciences ,J i ’nan 250100,Chi na )Abstract :Salinity is a big t hreat to cotto production.Salt st ress leads to a series of p hysiological and biochemical decompensation in cotton plant s t hrough o smotic effect s (dehydration ),nutritional imbal 2ance and toxicity of salt ions (Na +and Cl 2),and finally result s in depressed plant growt h ,lint yield and quality.However ,cotton plant s usually exhibit a relatively high tolerance to salt stress via sever 2al mechanisms t hat include protection of cytoplasmic membrance f rom oxidative damage by salt 2in 2duced higher levels of antioxidant s ,salt 2inhanced synt hesis of organic solutes like proline ,glucose ,a 2mino acid to mantain water potential ,and efficient ion compart mentation and redist ribution in organs ,tissues or wit hin a cell.Genes encoding p roteins like L EA (late embryogenesis abundance )protein and Na +/H +antiporter ,might be involved in t he defence system.K ey w ords :cotton ;salt injury ;salt tolerance ;p hysiological and molecular mechanism 棉花的耐盐性较强,但当土壤含盐量超过一定限度,也会受到盐害。

盐胁迫对植物的影响植物的抗盐性：我国长江以北以及沿海许多地区，土壤中盐碱含量往往过高，对植物造成危害。

这种由于土壤盐碱含量过高对植物造成的危害称为盐害，植物对盐害的适应能力叫抗盐性。

根据许多研究报道，土壤含盐量超过0.2%～0.25％时就会造成危害。

钠盐是形成盐分过多的主要盐类，习惯上把硫酸钠与碳酸钠含量较高的土壤叫盐土，但二者同时存在，不能绝对划分，实际上把盐分过多的土壤统称为碱土。

世界上盐碱土面积很大，估计占灌溉农田的1／3，约4×107ha，而且随着灌溉农业的发展，盐碱面积将继续扩大。

我国盐碱土主要分布于西北、华北、东北和海滨地区，盐碱土总面积约2～7×107ha，而且这些地区都属平原，盐地土层深厚，如能改良盐碱危害，发展农业的潜力很大，特别应值得重视。

土壤盐分过多对植物的危害：1.生理干旱：土壤中可溶性盐类过多，由于渗透势增高而使土壤水势降低，根据水从高水势向低水势流动的原理，根细胞的水势必须低于周围介质的水势才能吸水，所以土壤盐分愈多根吸水愈困难，甚至植株体内水分有外渗的危险。

因而盐害的通常表现实际上是旱害，尤其在大气相对湿度低的情况下，随蒸腾作用加强，盐害更为严重，一般作物在湿季耐盐性增强。

2.离子的毒害作用：在盐分过多的土壤中植物生长不良的原因，不完全是生理干旱或吸水困难，而是由于吸收某种盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收，产生了类似单盐毒害的作用。

3.破坏正常代谢：盐分过多对光合作用、呼吸作用和蛋白质代谢影响很大。

盐分过多会抑制叶绿素生物合成和各种酶的产生，尤其是影响叶绿素-蛋白复合体的形成。

盐分过多还会使PEP羧化酶与RuBP 羧化酶活性降低，使光呼吸加强。

生长在盐分过多的土壤中的作物（棉花、蚕豆、番茄等），其净光合速率一般低于淡土的植物，不过盐分过多对光合作用的影响是初期明显降低，而后又逐渐恢复，这似乎是一种适应性变化。

盐分过多对呼吸的影响，多数情况下表现为呼吸作用降低，也有些植物增加盐分具有提高呼吸的效应，如小麦的根。

植物的盐害与抗盐性在自然条件下,生长在中干旱、半干旱地区的植物,由于土壤中含有较多的盐类,常受盐害而不能正常生长与存活。

盐的种类决定土壤的性质,钠盐就是形成盐分过多的主要盐类,ＮａＣｌ与Ｎａ2ＳＯ4含量较多称为盐土,Ｎａ2ＣＯ3与ＮａＨＣＯ3含量较多称为碱土。

而在自然界,这两种情况常常同时出现,统称为盐碱土。

1 植物的盐害顾名思义,盐害指土壤中可溶性盐类过多对植物的不利影响。

这种影响就是多种多样的,但主要危害有三个方面:1、1 生理干旱土壤盐分过多使植物根际土壤溶液渗透势降低,根据水从高水势向低水势流动的原理,这就给植物造成一种水逆境,植物吸收水分困难,此时植物要吸收水分,必须形成一个比土壤溶液更低的水势,否则植物将受到与水分胁迫相类似的危害,处于生理干旱状态。

如一般植物在土壤盐分超过0、2%～0、5%时出现吸水困难,盐分高于0、4%时植物体内水分易外渗,生长速率显著下降,甚至导致植物死亡。

1、2 特殊离子的毒害盐分过多的土壤环境的一个特点就是某些离子浓度过高,而毒害植物,这就就是盐类离子对植物的特殊效应。

高浓度盐分首先影响原生质膜,改变其透性。

由于膜的透性变化致使植物吸收某种盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收,从而,植物细胞内部的离子种类与浓度也就发生变化,这种不平衡吸收,不仅造成营养失调,抑制了生长,同时还产生单盐毒害作用,即当溶液中只有一种金属离子(对盐碱土而言主要为钠离子)时,对植物起较强的毒害作用。

如Ｎａ+浓度过高时,植物会受到Ｎａ+的毒害,减少对Ｋ+的吸收,同时也易发生ＰＯ43-与Ｃａ2+的缺乏症。

1、3 破坏正常代谢由于盐胁迫影响了膜的正常透性与改变了一些膜结合酶类活性,引起一系列的代谢失调:(1)光合作用。

盐分过多使ＰＥＰ羧化酶与ＲｕＢＰ羧化酶活性降低,叶绿体趋于分解,叶绿素被破坏。

叶绿素与类胡萝卜素的生物合成受阻,气孔关闭,使光合速率下降,影响作物产量。

(2)呼吸作用。

一般来说,低盐时植物吸收受到促进,而高盐时受到抑制。

盐钳制对植物的影响植物的抗盐性：我国长江以北以及沿海很多地区,泥土中盐碱含量往往过高,对植物造成伤害.这种因为泥土盐碱含量过高对植物造成的伤害称为盐害,植物对盐害的顺应才能叫抗盐性.根据很多研讨报导,泥土含盐量超出0.2%～0.25％时就会造成伤害.钠盐是形成盐分过多的重要盐类,习惯上把硫酸钠与碳酸钠含量较高的泥土叫盐土,但二者同时消失,不克不及绝对划分,现实上把盐分过多的泥土统称为碱土.世界上盐碱土面积很大,估量占浇灌农田的1／3,约4×107ha,并且跟着浇灌农业的成长,盐碱面积将持续扩展.我国盐碱土重要散布于西北.华北.东北和海滨地区,盐碱土总面积约2～7×107ha,并且这些地区都属平原,盐地土层深挚,如能改进盐碱伤害,成长农业的潜力很大,特殊应值得看重.泥土盐分过多对植物的伤害：1.心理干旱：泥土中可溶性盐类过多,因为渗入渗出势增高而使泥土水势下降,根据水从高水势向低水势流淌的道理,根细胞的水势必须低于四周介质的水势才干吸水,所以泥土盐分愈多根吸水愈艰苦,甚至植株体内水分有外渗的安全.因而盐害的平日表示现实上是旱害,尤其在大气相对湿度低的情形下,随蒸腾感化加强,盐害更为轻微,一般作物在湿季耐盐性加强.2.离子的迫害感化：在盐分过多的泥土中植物发展不良的原因,不完满是心理干旱或吸水艰苦,而是因为接收某种盐类过多而排挤了对另一些养分元素的接收,产生了相似单盐迫害的感化.3.损坏正常代谢：盐分过多对光合感化.呼吸感化和蛋白质代谢影响很大.盐分过多会克制叶绿素生物合成和各类酶的产生,尤其是影响叶绿素-蛋白复合体的形成.盐分过多还会使PEP羧化酶与RuBP羧化酶活性下降,使光呼吸加强.发展在盐分过多的泥土中的作物（棉花.蚕豆.番茄等）,其净光合速度一般低于淡土的植物,不过盐分过多对光合感化的影响是初期显著下降,尔后又逐渐恢复,这似乎是一种顺应性变更.盐分过多对呼吸的影响,多半情形下表示为呼吸感化下降,也有些植物增长盐分具有进步呼吸的效应,如小麦的根.呼吸增高是因为Na＋活化了离子转移体系,尤其是对证膜上的Na＋.K＋与ATP活化,刺激了呼吸感化.盐分过多对植物的光合与呼吸的影响尽管不一致,但总的趋向是呼吸消费增多,净光合速度下降,晦气于发展.一.实验目标盐钳制对植物发展发育的各个阶段都有不合程度的影响,如种子萌发.幼苗发展.成株发展等.不合种类的植物受盐钳制影响的程度也各不雷同.本实验重要不雅察Na2CO3对小麦种子萌发进程的影响,商量小麦种子在盐钳制下的萌发特征,对小麦的耐盐才能做出了初步评价.经由过程实验懂得盐钳制对植物（种子萌发）的影响;控制种子萌发进程中抽芽率.抽芽势.抽芽指数.芽长.总长.芽重.总重等各项指标的不雅察和盘算办法;各项指标在盐钳制前提下的变更趋向,绘制盐浓度与发展指标相干曲线,并剖析盐钳制对种子萌发的影响.二.仪器装备和材料电子天平;造就皿（直径120mm）,滤纸（直径125mm定量滤纸若干）,500ml.200ml烧杯,250ml容量瓶,10ml移液管,玻璃棒,镊子,毫米刻度尺,铰剪;次氯酸钠.碳酸钠;小麦种子等.三.实验办法和步调（1）种子的预处理：用10%的次氯酸钠消毒10min,蒸馏水冲洗数次后,于造就皿中做抽芽实验.（2）器皿预备：取造就皿15套,分离用以下不合浓度值（3）作为编号贴好标签.（3）配制不合浓度梯度的Na2CO3溶液设置对比（CK）;1.2.3.4g/L 4个浓度梯度的Na2CO3溶液,用去离子水各配制250ml.（4）在每个造就皿底部平铺两张滤纸.每个浓度梯度处理反复3 次,分离标识表记标帜1.2.3,作为平行样.取5种处理溶液各10ml分离注入垫有两张滤纸,直径为120 mm 的造就皿中.遴选健康.饱满的小麦种子,每个造就皿中摆放100粒,盖上盖置实验室闺阁温下造就.从种子置于造就皿内起开端不雅察.天世界午15:00阁下恰当填补雷同处理溶液,以保持盐分浓度的稳固.以胚根长达到种子长度的一半时视为抽芽,以具显著胚芽鞘及胚根作为抽芽尺度.（临盆上常把小麦的胚根长度与小麦种子长度相等.胚芽长度达到种子长度一半时,定为小麦种子抽芽的尺度）.（冬季,小麦种子一般须要7天才干抽芽,即从第7天查询拜访抽芽率）.持续3 d 抽芽数不再增长时终止抽芽实验.假如造就皿中有5%以上的种子发霉,则应进行消毒或改换造就皿和滤纸.从种子萌发开端,每日不雅察记载正常萌发种子数.不萌发种子数及糜烂种子数.种子萌发3d后,取正常抽芽种子测其心理指标,之后每次不雅察后将正常抽芽种子和糜烂种子掏出弃失落.不雅测时光为抽芽后1-2周.将不雅察成果填入预先设计好的表1中.表1 小麦抽芽情形记载表Na2CO3-1) 平行样时光/d1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 140 1 2 31 12 32 1 2 33 1 2 34 1 2 3（1）抽芽率.抽芽势和抽芽指数的盘算：在小麦种子抽芽实验停止后,根据检讨和记载成果盘算种子的抽芽势和抽芽率.抽芽率＝最终抽芽的种子数/供试种子数×100％.抽芽率是决议种子品德和现实用价的根据.抽芽势＝3d抽芽种子数/供试种子数×100％.种子抽芽势是判别种子质量好坏.出苗整洁与否的重要标记,也与幼苗强弱和产量有亲密的关系.抽芽势高的种子,出苗敏捷,整洁硬朗.抽芽指数G i＝Σ（G t/ D t）.式中（G t为t 日的抽芽种子数,D t为对应种子抽芽的天数）.抽芽指数高就解释该种子抽芽所用的时光短,抽芽速度快.根据“小麦抽芽情形记载表”中的数据,分离盘算抽芽率.抽芽势和抽芽指数,将盘算成果记入表2.表2 小麦种子萌发中的抽芽率.抽芽势和抽芽指数-1) 指标Na2CO30 1 2 3 4抽芽率/% 抽芽势/%抽芽指数/-1)（2）心理指标的测定：测定的重要心理指标包含：芽长.总长.芽重和总重.抽芽3d后,用镊子轻轻将其掏出（掏出已抽芽的种子,盘算平均值）,用滤纸吸干,再用刻度尺分离测量芽长和总长度;之后,经剖析天平测其全重和芽重（先测全重,然后用铰剪剪下芽,测芽重）.以上各量均取平均值,将成果记入表3.表3 小麦种子萌发中的心理指标-1) 指标Na2CO30 1 2 3 4芽长/cm总长/cm芽重/mg总重/mg根据不雅察和测定盘算的成果,剖析小麦种子萌发进程中各指标在不合盐钳制前提下的变更,懂得盐钳制对种子萌发的影响.四.功课绘制盐浓度与发展指标相干曲线;并剖析盐钳制对种子萌发的影响.。

Journal of Agricultural Catastrophology 2023, Vol.13 No.7植物耐盐生理机制及耐盐性研究进展蒋宇杰山东师范大学，山东济南 250000摘要 盐胁迫会对作物的生长造成一定的影响，从而造成产量下降。

阐述了盐胁迫对植物的影响，并综述了植物耐盐机理的研究、植物的耐盐性等。

通过对国内外有关文献的分析，提出了一些可以改善作物耐盐性的方法，进一步研究植物的抗盐性，给选育和生产奠定了基础。

关键词 盐胁迫；植物生长机理；抗盐性中图分类号：Q945.78 文献标识码：B 文章编号：2095–3305(2023)07–0020-031 盐胁迫对植物的影响 盐胁迫对植物生长和发育等方面都有明显的影响。

究其原因，主要有以下2点：第一，盐胁迫会使植株的水分吸收能力下降，从而使植株的生长受到抑制，这就是所谓的渗透胁迫[1]。

如果过量的盐分进入植株，就会对植株的细胞产生损伤，进而对植株的生长产生更大的影响。

第二，离子毒性在盐的浓度到达临界点后会出现，导致植物无法保持离子平衡，从而导致二次伤害。

结果表明，盐胁迫对植物的萌发、生长、光合色素、光合作用、离子平衡、养分平衡等都有影响。

1.1 盐分对植物生长发育的影响种子发芽是植物生命活动的基础和关键环节，是影响植物生长发育和繁殖的重要因素。

研究观察到，光果甘草和胀果甘草在400 mmol/L NaCl条件下的萌发率、根长、根鲜重等均显著降低。

有研究表明，盐害对松果菊种子发芽有显著的抑制作用，对发芽、发芽指数等都有明显的抑制作用，会延迟种子萌发时间，使其萌发周期拉长[2]。

总之，盐分胁迫对种子萌发有一定的抑制作用。

盐害对植株的表现效应主要有：新枝生长缓慢，植株高度下降，叶片枯黄、枯萎等，而与生理变化相比，植株生长速度较慢。

植物受到盐害的第一个征兆是老叶，然后是新叶。

植物老叶的盐害表现为：叶片边缘和叶片尖端先枯萎，接着变为黄绿色，再到凋谢，最终叶片发黑，叶片枯死。