2。盐胁迫对植物的影响
2。1盐分对植物的胁迫机理
盐胁迫几乎会影响植物的整个生命过程,其中包括植物的生长、光合作用的进行、各类蛋白质的合成、能量的产生运输和脂类物质的代谢以及对植物体内POD等抗氧化酶的活性的影响。
生物体内的各种活性氧清除剂对于保护生物体细胞质膜不受活性氧物质破坏意义重大,因而植物体内也存在多种的活性氧清除剂,如超氧物岐化酶SOD、过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD、维生素E等。这些抗氧化酶等物质对植物机体内部所产生的活性氧有极强的酶促清除作用,故而这写抗氧化酶等物质也是植物机体内部的耐盐机制之一。
低温造成的冷害、冻害,大气、土壤的污染,盐碱过高、干早、强光辐射等都属于植物正常生长所可能受到的逆境胁迫。当植物受到逆境这些逆境胁迫时,机体内部受到危害刺激会产生大量的活性氧物质。而这些胁迫条件也可能会同时使得植物机体内部POD等作为活性氧清除剂的抗氧化酶的含量或活性下降。当植物处于这种有害物质多,保护物质少的状态时,植物机体内部的活性氧的酶促清除代谢将会失调,故而相对于正常水平,植物机体内部将会有过量的O-、氢氧根离子、过氧化氢等物质产生,致使植物细胞内的膜脂过氧化作用启动,从而使植物细胞膜受到一定的伤害[1]。POD、CAT、SOD等抗氧化酶是植物体机体内部参与酶保护作用,属于酶保护系统启动时的重要酶物质,正常水平下这些抗氧化酶会彼此相互协调,达到共同作用的效果,从而清除植物细胞质膜由于受活性氧物质刺激所产生的膜脂过氧化作用生成的MDA等物质,起到保护膜系统,使之不受活性氧及活性氧物质等有害物质的破坏[2,3]。
2。2研究现状
盐分胁迫会使植物机体内POD等抗氧化酶的活性降低或数量减少,致使酶促作用失调,有害物质大量积累,叶绿素合成受阻,植物光合作用能力下降,进而导致植物的正常生长受到抑制生长量也随之降低同时加速其衰老进程,最终将会使植株由于饥饿而得病或衰老死亡[7] 。盐胁迫对植物大体上有三个方面的影响,包括有渗透胁迫、离子失衡和离子毒害[8],但由于不同的植物的其组织结构以及代谢机理均有不同,致使它们对盐胁迫的应激反应以及适应机理也会有所不同,所以研究起来并不容易。因此到目前为止,学术界仍没有一个较为系统的机理理论来对植物在受到盐胁迫时的适应机理和耐受性原理进行较为全面和统一的解释和概括[9]。
植物在盐分胁迫条件下所产生的自身耐盐性是一个极为复杂的自身由内即外的生理生化变化过程,这个过程的启动受到植物机体内部多种基因的控制[4]。盐胁迫会使植物的SOD和 POD等抗氧化酶的活性降低,从而降低了这些活性氧清除剂对活性氧的酶促作用,致使有害物质积累,进而破坏植物细胞质膜的完整性使得植株受到一定的伤害。叶绿素是植物光合作用的重要物质,它的合成是在植物细胞内的线粒体中的类囊体的膜上进行的。而盐胁迫会使得植物类囊体膜受到损伤,影响了叶绿素的正常合成,令植物细胞内叶绿素含量降低,致使叶绿体对外部光能的吸收减弱,影响了植物光合作用效率[5],使叶片的光合作用受到抑制。实验表明,随着盐浓度的增加,胁迫力度的增强,植物叶片中叶绿素的含量会呈显著下降趋势[6],使得植物叶片出现发黄,萎蔫,病害等受损害状态。
盐分是影响植物生长状况和产量的一个重要环境因子,高盐胁迫会造成植物发生病害或者减产严重时甚至死亡。一般情况下盐胁迫将会降低植株机体内部的水势并导致其内部离子失衡,从而产生毒害。尽管在盐胁迫条件下所有植物的生长都会受到一定的抑制作用,但是不同的植物对于致死盐浓度的耐受水平以及生长降低率是不同的,同种植物在不同的盐浓度胁迫下其内部物质变化也有所不同。相关研究表明,通常在盐胁迫状态下,植物体内POD等抗氧化酶的活性与植物机体内部的抗氧化胁迫能力呈正相关[10]。