小冰麥（Triticum aestivumAgropyron intermedium）ぜ钚財認煊機制的研究

2018-10-21 17:39:55于婷婷關琳赫子萱

科技風 2018年22期

于婷婷關琳赫子萱

摘要：植物生長過程中受多種脅迫的影響，鹽、堿脅迫是影響作物產量的重要因素，對作物的危害僅次于干旱。本文闡述了小冰麥抗鹽堿的機制，為提高小冰麥耐鹽堿能力及抗鹽堿的育種提供依據。

關鍵詞：小冰麥；響應；鹽、堿脅迫

Review on Phyysioiogical Response ofTriticum aestivum

Agropyron intermedium to Salinityalkalinity Stress

YuTingtingGuan linHeZixuan

Abstract：Plants are influenced by a variety of stresses.Salinityalkalinity stress（SAS） is an important factor affecting crop yield，which damage is second only to drought.The alleviating mechanisms under SAS of Xiaobingmai are described in this paper.And providing a reference for improving plant resistance to stresses and increasing crop yield.Meanwhile providing a reference for improving it resistance to stresses and breeding.

Key words：Triticum aestivumAgropyron intermedium；response；salinityalkalinity

土地鹽堿化是世界性的環境問題。[1，2]據統計，全世界有超過8億公頃的土壤鹽堿地，我國約占1/8，[3]在我國，東北地區土地鹽堿化的程度尤其嚴重。土地鹽漬化嚴重制約著農業生產和生態環境的發展。因此，研究作物耐鹽堿性機制及選育新品種具有重要的理論和實踐價值。

東北師范大學研究人員研發出抗鹽堿能力較強的小麥新品種——小冰麥33號，具有產量高，蛋白高，抗性多等優點。[4，5]其目前在中國東北鹽堿化比較嚴重的區域已經有了較大的推廣。

圖1 鹽堿脅迫對植物的傷害[2]

對小冰麥而言，鹽脅迫和堿脅迫是兩種性質不同的逆境脅迫，小冰麥對兩種脅迫的響應機制也不同，堿脅迫對小冰麥生長的抑制作用明顯高于鹽脅迫，高pH對小冰麥的傷害甚至是致死的。這與劉建新[6]等人對燕麥，藺吉祥[7]等人對小麥的研究結論是一致的。

植物抗鹽堿的關鍵在于根對pH的調控能力。賈娜爾·阿汗，[8]楊國會[9]等人對小冰麥幼苗的研究表明，堿脅迫對根的抑制作用尤其突出。植物通過Na+、K+代謝來適應鹽漬環境，在鹽堿脅迫下，小冰麥吸收Na+而抑制吸收K+，Na+/K+升高，在堿脅迫的條件下，Na+含量、Na+/K+值升高幅度及K+含量下降的幅度均大于鹽脅迫，這種變化表明，高pH破壞了根系對Na+、K+的選擇性吸收能力，導致體內其含量的不平衡。堿脅迫對Na+、K+含量的影響可能是對高pH脅迫的特殊響應，值得進一步研究。[5，9]

小冰麥響應堿脅迫的另一機制就是在細胞內積累大量的有機酸，這種響應可能是積極的。在堿脅迫下，植物不但要調節離子平衡，還要維持根外環境以及細胞內pH的穩定。植物的根部通過分泌H+及呼吸作用產生CO2等途徑來調節根外pH值。此外，小冰麥可通過積累有機酸彌補體內陰離子的流失來調節細胞內的pH，同時積累的有機酸也可能被運輸到根外調節根外微環境的pH。不同科屬的植物在鹽堿脅迫下積累的有機酸種類不同，如堿地膚主要積累草酸，[12]星星草則為檸檬酸。[13]實驗表明，鹽脅迫下小冰麥的根部有機酸的分泌較少，而在堿脅迫下，根部則積累大量的有機酸，且主要是蘋果酸和檸檬酸。[9]

目前對小冰麥的的實驗研究中存在一些不足，如實驗過程中鹽分的選擇具有單一性且脅迫的時間不足，反映出的結果僅是短時間內的變化；研究局限于實驗室，具有一定的局限性。另外，在自然環境中影響小冰麥的因素不僅僅是鹽堿脅迫，還有其他環境因子，例如溫度脅迫，水分脅迫，營養脅迫等方面也是值得研究的。

參考文獻：

[1]張海波，崔繼哲，曹甜甜，等.大豆出苗期和苗期對鹽脅迫的響應及耐鹽指標評價[J].生態學報，2011，31（10）：28052812.

[2]劉倩，高婭妮，柳旭，等.植物對鹽堿脅迫的響應機制研究進展[J].生態學報，2017，37（16）：113

[3]Niu， D L， Wang， Q J.Research progress on salinealkali field control Chinese[J].Journal of Soil Science 2002， 33（6）： 449455.

[4]劉穎.小麥新品種——小冰麥33 [J].農村百事通，1999（13）：12.

[5]楊國會，石德成.鹽堿脅迫對小冰麥相對生長率及莖葉離子積累的影響[J].河南農業科學，2011，40（01）：4547+57.

[6]劉建新，王金成，王瑞娟，等.混合鹽堿脅迫對燕麥幼苗礦質離子吸收和光合特性的影響[J].干旱地區農業研究，2017，35（01）：178184+239.

[7]藺吉祥，李曉宇，唐佳紅，張兆軍，李卓琳，高戰武，穆春生.鹽堿脅迫對小麥種子萌發、早期幼苗生長

及Na～+、K～+代謝的影響[J].麥類作物學報，2011，31（06）：11481152.

[8]賈娜爾·阿汗，張相鋒，趙玉.鹽堿脅迫對小冰麥種子萌發和早期幼苗生長的影響[J].種子，2010，29（09）：5255.

[9]楊國會.堿脅迫誘導小冰麥有機酸積累和分泌的研究[J].西北農林科技大學學報（自然科學版），2010，38（07）：7784.