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植物对盐胁迫的响应、调控和适应机理

胡灵芝;胡江琴;王利琳;张栩佳;陈哲皓

【摘要】盐胁迫是世界范围内限制作物产量和农业生产的主要非生物胁迫.探索盐

胁迫对植物的影响,研究并利用植物的耐盐机制,选育和开发耐盐作物品种,对于更合

理有效地利用有限的耕地具有重要的研究和应用价值.从降低盐胁迫的损伤程度,建

立内部渗透平衡和钠离子内稳态,调控自身生长状态这三个方面综述了必威体育精装版的植物

耐盐机制,旨在为进一步推动耐盐作物选育、加快盐土地开发提供参考.

【期刊名称】《湖北农业科学》

【年(卷),期】2015(054)001

【总页数】7页(P1-7)

【关键词】植物;盐胁迫;响应;调控;适应

【作者】胡灵芝;胡江琴;王利琳;张栩佳;陈哲皓

【作者单位】杭州师范大学生命与环境科学学院,杭州310036;杭州师范大学生命

与环境科学学院,杭州310036;杭州师范大学生命与环境科学学院,杭州310036;杭

州师范大学生命与环境科学学院,杭州310036;杭州师范大学生命与环境科学学院,

杭州310036

【正文语种】中文

【中图分类】Q948.113

在阻碍植物正常生长发育的逆境条件中，盐胁迫是最严重的非生物胁迫之一。根据

联合国粮食及农业组织提供的数据，2005年全世界共有3.97亿hm2的土地受到

盐胁迫影响，到2008年受影响的土地已经增加到了8亿hm2，而到2010年，

这一数值已达到9.5hm2，接近全世界地表面积的10%［1－3］。在遭受盐胁迫

的土地中，农业用地中的灌溉地受到的影响尤其巨大，统计数据表明全世界约有

50%的灌溉地受其影响［3］。盐胁迫对全球土地的影响越来越严重，包括处于干

旱和半干旱状态的土地长期积累的大量盐分，沿海地区土壤中由于雨水和风等自然

因素增加的盐分等［4］。而除此之外，不合理的开荒和灌溉等人为因素也严重造

成了农业用地中盐含量的增加［2］。

植物受到盐胁迫的严重影响，土壤中过多的盐分和因此产生的高离子浓度农业用水

均会影响植物正常的代谢和生长发育，减少作物的经济产量［5］。必威体育精装版的研究通

过预测全球人口增长趋势，提出2030年全球的粮食作物至少需要比2011年增长

40%才能满足那时人们日常生活所需，而到2050年则至少需要增长70%［6］。

中国人口众多，受到盐胁迫影响的耕地也越来越多，越来越严重。因而探索盐胁迫

对植物的影响，研究和利用植物的耐盐机制，选育和开发耐盐作物品种，不仅可以

提高作物产量，还能更加合理有效地利用受到盐胁迫影响的有限耕地，具有重要的

研究意义和应用价值。

研究发现植物的耐盐机制主要通过发起响应、调控自身和改变形态来适应高盐环境。

本文从降低植物盐胁迫的损伤程度，建立内部渗透平衡和钠离子内稳态，调控自身

生长状态这三个方面综述了必威体育精装版的植物耐盐机制，可为进一步推动耐盐作物选育、

加快盐土地开发提供参考依据。

1降低植物受损程度的耐盐机制

分子状态的氧（O2、O3）是地球上生命不可或缺的，正常情况下不会对植物活细

胞产生直接损害［7］。但在多种生物和非生物胁迫下，植物体内会大量积累活性

氧（ROS），而过量积累活性氧产生的高反应性和毒害性往往引起蛋白质、脂质、

碳水化合物甚至DNA的损伤，不利于植物正常生长［8，9］。在盐胁迫下，植

物常常表现出复杂的分子响应机制，包括大量积累胁迫相关渗透因子和调控蛋白，

阻止细胞结构受损；或通过提高抗氧化酶及还原性物质加工酶的表达，清除植物体

内的活性氧，从而减轻植株所受的盐离子毒害作用［10］。

1.1渗透因子

土壤中高浓度的盐分会引起植物的高渗胁迫和离子胁迫，也会诱发包括氧化胁迫在

内的一些次级影响［11］。渗透因子主要通过渗透调节起到增强植株耐盐性的作

用，包括脯氨酸、甜菜碱、肌醇、甘露醇、糖类等可溶性有机物质［12－15］。

在盐胁迫下，甜土植物（Glycophyte）和盐生植物（Halophyte）的细胞质中都

会积累大量渗透因子，增强细胞吸水能力，减少细胞失水导致的有害影响，同时也

会减少细胞中活性氧的产生，增强植株的耐盐性［15，16］。

对苋科植物雁来红的研究发现，正常条件下提供足量甜菜碱合成前体物质，植株的

甜菜碱积累量并无显著变化；但盐处理下的植株体内，尤其在