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《作物耐盐机理研究进展及提高作物抗盐性的对策》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、植物学通报1997,14(增刊):25~30ChineseBulletinofBotany作物耐盐机理研究进展及提高X作物抗盐性的对策王宝山赵可夫邹琦(山东师范大学逆境植物研究所,济南250014)(山东农业大学,泰安271018)ADVANCESINMECHANISMOFCROPSALTTOLER-ANCEANDSTRATEGIESFORRAISINGCROPSALTTOLERANCEWangBao-shanZhaoKe-fu(InstituteofPlantStress,ShandongNormalUniversity,Jinan250014)ZouQi(Shandon
2、gAgriculturalUniversity,Taian271018)全世界约有57亿亩土地具有不同程度的盐渍化,约占可耕地面积的10%。我国约有15亿多亩各种盐渍土地,其中现代盐渍土约5.6亿亩,残余盐渍土约6.7亿亩,其它潜在盐渍土约216亿多亩,主要分布在山东、河北、东北、新疆、甘肃等沿海及干旱和半干旱地区。随着我国人口的剧增及工业的高速发展,可耕地急剧下降,而不合理灌溉、耕作等又造成了大量良田的次生盐渍化。从而导致我国耕地逐年急剧下降,严重威胁着我国的粮食生产。因此,如何利用和开发我国上亿亩盐渍化土壤,提高作物产量就成为我国农业生产中十分迫切和重要的任务。我国九五
3、规划已将改良利用盐碱地培育抗盐作物新品种列于八六三高科技重大攻关项目。过去几十年人们对如何开发利用盐碱地已做了大量工作,进行了艰苦的探索。但到目前为止尚没有取得突破性进展。原因是:11主要依赖于工程措施改良土壤,如淡水压盐,挖沟排盐,引黄放淤,筑堤种植,暗管排盐等。这些工程措施投资大,又不能解决根本问题,工程一停X本课题受国家自然科学基金和山东省自然科学基金资助。25止,土地马上泛盐,而且洗盐同时把土壤中的许多必需元素淋洗走了,特别是对我们这样经济不发达国家工程措施是行不通的,更不能大面积推广应用。21培育抗盐作物品种,多少年来人们通过传统杂交育种,海水灌溉筛选育种,组织培
4、养及细胞培养筛选抗盐品种,甚至基因工程培养抗盐作物品种均没有成功,到目前为止尚没有培育出一种能在盐碱地上高产的作物品种,究其原因,是人们对作物耐盐机理不清楚,人们还不知道哪些基因或那些代谢控制着作物耐盐性,人们也不知道这些基因在作物什么器官中表达等等一系列基本问题。在这种背景下无论是杂交育种还是基因工程均带有很大盲目性。因此,现在遗传学家和植物生理学家逐步达成共识,即首先弄清楚作物耐盐机理,有目的地进行抗盐育种。人们对盐胁迫下作物的生理生化变化已做了大量工作,对一些基本问题已有初步认识(Greenway等,1980;Munns,1993)。本文就盐胁迫对作物的危害,作物耐盐
5、的机制,及如何提高作物抗盐性作简要评述。盐胁迫对作物的伤害盐渍土壤又称盐碱土,是指盐土,盐化土壤以及碱土和碱化土壤的总称。我国的盐碱土除新疆的哈密、吐鄯、塔里木河沿岸及东北松花江一带小面积的硝酸盐盐土外,主要是由氯化盐和硫酸盐为主的中性盐土和由碳酸盐和重碳酸盐为主组成的碱土。碱土面积少,主要分布我国东北松辽平原一带。无论何种盐渍土壤,由于土壤中无机离子含量高,作物生长在此均会受到伤害,轻者出苗率低,生长矮小,产量低,重得颗粒无收。由于碱性土壤分布零散,面积少,而且又有pH问题,所以研究资料甚少。关于盐胁迫对作物伤害及作物耐盐机理的研究主要是用NaCl进行处理。所以下面主要介
6、绍NaCl胁迫对作物的危害。盐胁迫对作物伤害的方式主要有:(一)离子过量(ionexcess)土壤中含盐量高时,作物吸收盐分并在体内积累造成盐害。特别是当液泡中离子达饱和+状态后,细胞质和质外体中离子就会急剧增加。如果是NaCl胁迫,由于Na的离子半径2++(01097)与Ca的离子半径(0199)非常相似,细胞质和质外体中Na增加把质膜、液泡膜、叶2++2++绿体膜等细胞膜上的Ca置换下来,而Na与Ca的电荷密度不一样,所以Na对细胞膜不但不起稳定和保护作用,反而使膜结构破坏,膜选择透性丧失,细胞内大量必需元素外渗,而+-2+Na、Cl又大量进入细胞使细胞质中离子平衡破坏
7、,特别是Ca平衡破坏,细胞质中游离2+2+Ca急剧增加,使Ca介导的CaM调节系统和磷酸醇调节系统失调,细胞代谢紊乱,细胞伤害死亡(Lynch等,1987;王宝山等,1997a;b)。(二)离子亏缺(iondeficits)+-+2+由于作物吸收过量Na,Cl等离子使K,Ca等其它元素的吸收受到抑制,因而NaCl+2+胁迫下,许多作物细胞内K和Ca下降,导致作物缺乏某些元素而引起生长发育障碍,许多2++研究结果也表明,外源Ca和K能明显缓解NaCl胁迫对作物生长的抑制(赵可夫等,1993;Chow等,1990)。(
