藥用植物鹽脅迫響應機理研究進展

郭鳳丹，管仁偉，趙秋晨，孫新茹，王興軍，林慧彬

(1.山東省中醫藥研究院中藥資源研究所，山東 濟南 250014；2.山東省農業科學院農作物種質資源研究所，山東 濟南 250100)

據統計，目前全世界鹽漬土面積達9.5億hm2，且每年以100萬～150萬hm2的速度増加。我國是受土壤鹽漬化危害最為嚴重的國家之一，總面積達1億多hm2，超過全國土地面積的10%[1]。我國西北、華北、東北及沿海地區各省區均有鹽漬土分布，其中山東省鹽堿地面積達5 926.73 km2，黃河三角洲是山東濱海鹽堿地的主要分布地區之一[2]。隨著全球氣候變暖、環境污染加劇、城市化進程加速及灌溉農業的發展，鹽漬土面積還將不斷擴大，這已成為限制種植業發展的主要因素。因此，加強鹽漬土生物治理與綜合開發、提高植物耐鹽性是種植業的重大課題。而深入研究植物的鹽脅迫應答機制、挖掘耐鹽關鍵基因將是改良作物耐鹽性和提高作物產量品質的基礎，也是目前國際研究的熱點領域之一。

我國擁有大量的野生中藥資源，部分中藥植物具有耐鹽堿特性。有研究者提出道地藥材的形成存在“逆境效應”，適度的逆境脅迫能夠提高藥材活性成分含量。因此，篩選藥用植物耐鹽優良品種、挖掘耐鹽關鍵基因用以改良藥材耐鹽性并提高有效成分含量是藥用植物研究的一個重要方向，也為鹽堿地的綜合利用提供了新思路。為此，本文從鹽脅迫對藥用植物生長發育、次生代謝的影響和藥用植物的避鹽耐鹽機制及關鍵基因等方面綜述其研究進展，以期為藥用植物鹽脅迫研究和耐鹽品種培育提供參考。

1 鹽脅迫對藥用植物的影響

鹽堿土中含有高濃度的Na+、Cl-、HCO3-、SO42-等，高濃度的無機鹽離子會對植物造成一定傷害甚至導致死亡。滲透脅迫和離子毒害是鹽脅迫對植物造成的主要直接危害。高濃度的鹽離子使得外部土壤滲透勢降低，超過一定閾值時植物將無法維持離子穩態和生長，造成離子毒害。嚴重情況下它可能抑制細胞分裂和生長，使細胞發生質壁分離、死亡，抑制種子正常萌發，降低光合速率，影響植物生長[3]。此外，高鹽還會造成次級脅迫，使植物體內積累大量的活性氧(reactive oxygen species，ROS)產生氧化脅迫，損害細胞蛋白質、核酸等生物大分子，造成不可逆轉的傷害[4]。

植物根據其耐鹽能力分為鹽生植物和非鹽生植物[5]。非鹽生植物受到鹽脅迫抑制后，其生長受抑制程度與鹽濃度呈正相關；鹽生植物則能耐受一定程度的鹽脅迫，只有鹽濃度超過最適生長值時才會抑制其生長。許多研究表明，一些藥用植物能夠耐受一定程度的鹽脅迫，且在最適鹽濃度下的生長量或次生代謝產物有所增加。

1.1 鹽脅迫對藥用植物生長發育的影響

相對于生長期，萌發期植物種子的抗逆性最弱，對環境脅迫較為敏感。對不同濃度鹽脅迫下澤瀉種子萌發指標進行檢測發現，0.5% NaCl和Na2SO4處理下，種子發芽率、發芽勢、發芽指數均顯著高于對照，但隨鹽濃度升高萌發指數降低，說明低濃度鹽脅迫能夠促進澤瀉種子萌發[6]。20 mmol/L NaCl處理下丹參種子發芽率、發芽勢、發芽指數較對照分別提高7.77%、28.59%和19.27%[7]。而華蒲公英種子在不同濃度鹽脅迫下萌發時間推遲、發芽率低于對照[8]。這說明不同藥用植物對鹽分的敏感性不同。對3種藥用甘草種子鹽脅迫下的萌發性能進行評價發現，脹果甘草耐鹽性最強，50 mmol/L NaCl下的相對萌發率高于對照，且在400 mmol/L NaCl下發芽率仍達20%以上[9]。100 mmol/L NaCl脅迫下紫蘇種子萌發受到顯著抑制，添加50 mg/L 5-氨基乙酰丙酸后種子發芽率顯著提高到90.5%，說明外源添加植物生長調節物質能夠有效提高種子的抗鹽能力[10]。

土壤中鹽分過量會對植物的生長、形態結構、生理生化等指標產生不同程度的影響。鹽分對植物最直接的作用是影響其組織分化和器官生長。NaCl處理下，沙棘和銀水牛果幼苗生物量和單株總葉面積均顯著下降，且隨NaCl濃度升高，降幅增大[11]。而200 mmol/L NaCl處理下二色補血草(Limonium bicolor)葉和根干鮮重均高于對照，說明二色補血草對200 mmol/L以下濃度鹽脅迫有良好的適應性[12]。有學者發現鹽脅迫會對植物葉片、根莖結構產生影響:鹽脅迫下藥用甘草葉片柵欄組織增厚，莖、根維管組織發達，根皮層薄壁細胞增加，增強水分運輸和儲存能力，減少鹽離子向地上部運輸[9]。鹽脅迫還會導致植物葉綠體數目減少、內囊體膨脹解體、光合色素含量下降、氣孔關閉等，影響植物光合特性:黃花蒿在0.4%NaCl處理下葉片總葉綠素和類胡蘿卜素含量減少，氣孔導度及胞間CO2濃度降低，葉片凈光合效率降低27.9%，光合能力減弱[13]。

植物根系在高鹽環境下會吸收大量Na+和Cl-，過量的Na+會減少植物對K+和Ca2+的吸收，造成離子毒害、營養虧缺等。水飛薊與薄荷葉和根中的Na+離子隨NaCl濃度增加而升高，K+和Ca2+濃度降低，體內的離子動態平衡遭到破壞，生理功能發生紊亂[14]。長時間的鹽脅迫會導致植物氧化脅迫，活性氧的強氧化能力能夠使細胞膜里不飽和脂肪酸發生過氧化反應，破壞膜結構，同時產生丙二醛(MDA)。MDA含量多少反映膜結構受損傷的程度。丹參幼苗葉片MDA含量隨NaCl脅迫濃度增加而升高，且NaCl高于75 mmol/L后，MDA含量急劇升高，細胞膜透性不斷增強[7]。

1.2 鹽脅迫對藥用植物次生代謝的影響

藥用植物的有效成分主要為次生代謝產物，如黃酮類、萜類、生物堿等。有研究表明，藥用植物存在“逆境效應”，適度的逆境脅迫可以顯著促進植物次生代謝產物的合成。因此，研究鹽脅迫對藥用植物次生代謝成分的影響有利于揭示其活性成分合成機制，并為將鹽脅迫作為一種誘導手段刺激藥用植物有效成分合成及其高效栽培技術的創立提供理論指導。

目前，研究者們已采用多種手段對鹽脅迫下藥用植物次生代謝產物的積累和合成進行研究。40 mmol/L NaCl溶液顯著提高飛廉懸浮細胞內的黃酮類物質含量，但在一定程度上抑制細胞生長[15]。羊蹄根部大黃素、大黃酚和大黃素甲醚含量在200 mmol/L NaCl脅迫下顯著高于對照[16]。黃花蒿植株生長受到鹽脅迫抑制，但其青蒿素含量在0.4% NaCl處理下達到最高值[13]。采用150 mmol/L NaCl處理苦豆子植株，其根和葉中的氧化苦參堿含量先極顯著升高后降低，參與其合成的關鍵酶賴氨酸脫羧酶基因SaLDC相對表達量先升高后降低，表明鹽脅迫能夠通過影響藥用植物有效成分關鍵酶基因的表達，在一定程度上影響有效成分的生物合成[17]。采用轉錄組、蛋白質組、代謝組多組學聯合分析技術對鹽脅迫下金銀花(Lonicera japonica)的品質形成機制進行研究發現，100 mmol/L NaCl低鹽脅迫提高金銀花活性成分綠原酸及其衍生物含量，其中異綠原酸A、B分別較對照升高2.32、2.31倍；多組學分析顯示，低鹽脅迫下活性成分合成途徑中的PAL、4CL、C4H、COMT等基因表達及蛋白含量均上調，與酚酸、黃酮類成分的相對含量及綠原酸和木犀草苷的含量變化呈正相關[18，19]。研究顯示，鹽脅迫抑制羅布麻(Apocynum venetumL.)種子萌發和幼苗生長，幼苗總黃酮含量降低，但黃酮醇類活性成分槲皮素和山柰酚含量增加，參與黃酮醇合成的AvF3’H、AvF3H和AvFLS基因表達上調[20]。采用轉錄組學和代謝組學分析發現，鹽脅迫下烏拉爾甘草黃酮苷、甘草酸、三萜皂苷的含量增加，參與其合成的類黃酮關鍵基因(F3H、FLS、C4H、4CL)及萜類關鍵基因(HMGR、GGPS、FDLT1、SQLE、CYP)均表達上調，UDP-糖基轉移酶基因UGT顯著上調，可能是鹽脅迫調控甘草苷類物質積累的潛在作用位點[21]。

植物次生代謝產物在抵御逆境脅迫方面也起著重要作用，能夠提高植物自身保護和生存競爭能力。研究顯示總黃酮具有抗氧化功能，能夠消除鹽脅迫誘導產生的活性氧[22]。鹽脅迫下羅布麻的比較轉錄組分析顯示，參與黃酮類生物合成的基因多表達下調，總黃酮含量降低，非選擇性陽離子通道基因表達上調，Na+含量升高，擬南芥中過表達AvF3H、AvF3’H基因增加植株的耐鹽性，推測與其總黃酮含量增加有關[23]。煙草中過表達羅布麻FLS基因，提高植株總黃酮含量和K+/Na+比，根系和幼苗生長受抑制程度降低，種子發芽率提高，耐鹽性增加[24]。丹參PPT(4-hydroxybenzoate polyprenyl diphosphate transferase)是輔酶Q合成的關鍵限速酶，過表達SmPPT提高丹參的輔酶Q含量和耐鹽性，鹽脅迫條件下轉基因植株的H2O2和MDA積累較少，POD和CAT活性較高[25]。

以上結果看出，研究者們已對藥用植物鹽脅迫與次生代謝產物積累進行一定探索，但兩者間的具體分子機制仍不清楚，因此，研究藥用植物活性成分生物合成與耐鹽基因之間的相互作用關系及其共同的調控因子將是藥用植物鹽脅迫研究的重要方向。

2 藥用植物耐鹽機制及關鍵基因研究

植物受到鹽脅迫會通過兩種方式減輕鹽脅迫造成的傷害，一是躲避鹽離子傷害，其方式主要有泌鹽、稀鹽、拒鹽等；除了躲避外還通過幾種生理調節過程增強其對鹽脅迫的耐受性，包括離子穩態、滲透調節、活性氧清除等。

2.1 藥用植物避鹽機制

有些植物能夠通過鹽腺、鹽囊泡、泌鹽孔等將體內過多的可溶性離子排出體外，減少體內Na+、Cl-等的過量積累，稱為泌鹽鹽生植物。白花丹科的二色補血草、檉柳科的檉柳(Tamarix chinensis)是典型的鹽腺類泌鹽藥用植物。鹽腺包含兩類細胞，即收集細胞和分泌細胞，其中收集細胞高度液泡化，能夠收集植物吸收的鹽分，而分泌細胞質濃、核大，含很多小液泡，它通過與質膜融合及胞吐作用將收集細胞運輸來的鹽分分泌到體外[26]。Mi等(2021)[27]測定4種補血草屬植物的耐鹽閾值后指出，耳葉補血草(Limonium otolepis)、黃花補血草(L.aureum)、深波葉補血草(L.sinuatum)和二色補血草分別能夠耐受300、350、400 mmol/L和420 mmol/L NaCl脅迫，隨著葉表面鹽腺密度的增加，每個鹽腺的鹽分泌率也增加，從而分泌出更多的Na+。

藜科中亞濱藜(Atriplex centralasiatica)、四翅濱藜(Atriplex canescens)、藜麥(Chenopodium quinoa)是鹽囊泡類泌鹽植物。與鹽腺向外泌鹽不同的是，鹽囊泡向內泌鹽能夠將植物體內的鹽分暫時存儲在葉表面泡狀細胞的大液泡中，積累到一定量或受到外力刺激后，泡狀細胞破裂，將鹽分排出體外[28]。中亞濱藜可用于治療肝腎陰虛所致病癥，其鹽囊泡數量及泡狀細胞體積均隨鹽濃度升高而增大；中亞濱藜種子在0.9% NaCl濃度下發芽率為84.0%，株高和生物量在0.3% NaCl濃度下高于對照，田間耐鹽能力在1.5%左右[29，30]。

另有一類植物能夠通過植物莖葉組織的不斷肉質化和離子區域化將鹽分稀釋或運輸到液泡中，使胞質內的鹽離子濃度始終保持在較低水平，不損害胞質正常代謝，并獲得較低的滲透勢，保證植物能夠不斷吸收水分和養料，稱為稀鹽鹽生植物，又稱真鹽生植物。海蓬子(Salicornia europaea)、堿蓬(Suaeda salsa)即為營養器官肉質化的稀鹽鹽生藥用植物。堿蓬籽油和蛋白質有降低膽固醇、降血壓和抗癌變的功效，堿蓬種子在1.6% NaCl溶液中發芽率仍高達80.6%，株高和生物量在小于0.4% NaCl脅迫下高于對照，田間耐鹽能力在2.5%左右[31]。

禾本科的蘆葦(Phragmites australi)、芨芨草(Achnatherum splendens)等和菊科的豬毛蒿(Artemisia scoparia)、堿菀(Tripolium vulgare)均屬于拒鹽鹽生藥用植物，能夠依賴根細胞膜強大的離子選擇吸收能力，阻止鹽分進入植物體內，或者利用分化成傳遞細胞的薄壁細胞將吸收到植物體內的Na+重新運輸到根部，防止鹽分影響植物地上部的代謝活動。對河灘蘆葦和潮灘蘆葦響應NaCl脅迫的研究發現，脅迫導致兩種生境蘆葦葉片Na+含量升高，且河灘蘆葦升高較多；NaCl脅迫下兩種蘆葦根部均呈現出Na+外排現象，且潮灘蘆葦Na+外排流速高于河灘蘆葦，表明潮灘蘆葦能夠通過根部高效的排Na+能力將過多的Na+排出，來維持體內離子平衡，耐鹽性更強[32]。

2.2 藥用植物耐鹽機制

2.2.1 滲透調節 鹽脅迫下，由于外界鹽離子濃度高、滲透勢較低，植物細胞會發生水分虧缺現象，即滲透脅迫。為避免脅迫造成傷害，植物會通過積累一些小分子相溶性溶質來降低胞內滲透勢，以保證逆境條件下水分的正常供應。這類滲透調節物質主要包括氨基酸及其衍生物，如脯氨酸、甜菜堿等；糖類及其衍生物，如果糖、蔗糖等；多元醇類，如甘油、甘露醇等；含硫化合物，如硫酸膽堿。在100 mmol/L NaCl脅迫下，丹參幼苗葉片可溶性糖、可溶性蛋白含量顯著增加，說明丹參幼苗能夠通過增加滲透調節物質含量來緩解外界高鹽環境對其產生的影響[7]。參與合成滲透調節物質的關鍵基因在植物耐鹽中起到重要作用。△1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)是植物脯氨酸生物合成的關鍵酶，P5CS基因已成功在許多植物中進行過量表達并能有效提高植物的抗旱、耐鹽性。枸杞(Lycium chinenseMiller)P5CS基因受鹽脅迫誘導表達，其表達量先升高后降低，且LmP5CS基因表達與脯氨酸含量變化一致[33]。其它的滲透調節基因，如BADH、mtlD基因和gutD基因，分別負責合成甜菜堿、甘露醇、山梨醇，研究證實，它們的過量表達均能提高轉基因植株的耐鹽性[34-36]。膽堿單加氧酶(CMO)是甜菜堿合成過程中的關鍵限速酶，將北美海蓬子(Salicornia bigelovii)CMO基因在煙草中過表達，轉基因植株耐鹽性提高，SOD、POD、CAT等活性提高，MDA、H2O2含量低于對照[37]。

此外，高鹽脅迫還可誘導植物產生一些大分子蛋白，如水通道蛋白(aquaporin，AQP)和胚胎晚期豐富蛋白(late embryogenesis abundant protein，LEA)等。水通道蛋白是一種膜蛋白，在細胞膜上形成孔道，控制水進出細胞，能夠促進逆境條件下水分的吸收和轉運，從而維持細胞水分平衡等。植物AQP可分為PIP、TIP、NIP、SIP和XIP 5個亞家族[38]。人參液泡膜內在蛋白基因PgTIP1在植物生長發育和非生物脅迫響應中發揮重要作用，在擬南芥中過表達PgTIP1，植株生長速度顯著提高，種子大小、脂肪酸含量顯著增加，植物耐鹽性增強[39]；進一步研究表明，PgTIP1的水通道活性與Ser128殘基有關[40]。將PgTIP1在大豆中過表達，與野生型相比，鹽脅迫下的轉基因大豆擁有更強的根活力，根和葉細胞膜損傷降低，Gm-POD、GmAPX1、GmSOS1和GmCLC1等鹽脅迫相關基因的表達增加，SOD、POD、CAT和APX活性增加，吸收的Na+和Cl-主要聚集在根部，減少其向地上部運輸[41]。LEA蛋白是胚胎發育后期大量積累的一類親水性蛋白，主要存在于細胞質中。多種非生物脅迫，如高鹽、干旱、低溫和ABA等均能誘導LEA基因大量表達，維持細胞膜完整性及細胞內酶活性，降低細胞受損程度。許多研究顯示LEA蛋白在植物應對非生物脅迫中發揮積極作用。鹽脅迫下，丹參SmLEA2和SmLEA14過表達株系的生長更加旺盛，根系伸長加快，具有較高的SOD活性和較高的谷胱甘肽濃度，MDA濃度降低[42，43]。

2.2.2 離子穩態 高鹽脅迫下，Na+毒害是植物細胞內最主要的離子毒害，高濃度的Na+會使植株生長速率下降、葉片受損、根冠比下降等。植物為保證正常生長，需要建立新的離子穩態，可通過降低Na+吸收、增加K+吸收和Na+外排及Na+的區隔化等途徑降低毒害。

目前認為，Na+主要通過HKT(high-affinity K+transporter)、LCT1(low-affinity cation transporter)、NSCC/VIC(non-selective cation channel/voltage-independent channel)等離子轉運體進入植物體內。NSCC/VIC是植物根部Na+進入細胞的通道蛋白，為避免高鹽環境下過量攝取Na+，NSCC通道會被抑制[44]。LCT1是從小麥中發現的一類能夠介導低親和性陽離子吸收的蛋白[45]。HKT與植物耐鹽性密切相關，能夠介導Na+或K+單項轉運或Na+-K+協同轉運，根據蛋白結構及具體的轉運機制不同，HKT蛋白被劃分為兩個亞家族[46]:HKT1主要用于特異性Na+的吸收，于外部K+缺乏時起作用[47]；HKT2則是有Na+-K+協同轉運或Na+/K+單一轉運的功能[48]。目前已經從多種植物中克隆了HKT基因[49-51]。王文穎(2019)[52]克隆了藥用植物霸王(Zygophyllum xanthoxylum)HKT1；1基因，其在根木質部薄壁細胞中高度表達，且受鹽脅迫顯著誘導；ZxHKT1；1能夠恢復擬南芥athkt1；1突變體的鹽敏感表型，也可增強野生型擬南芥的耐鹽性。

HAK(high-affinity K+)/KUP(K+uptake)/KT(K+transporter)是另一類K+轉運載體家族，對維持植物體的離子穩態也具有重要作用。黑果枸杞(Lycium ruthenicum)KUP8屬于HAK/KUP/KT家族成員，其在高NaCl濃度下受到強烈誘導表達，鹽脅迫條件下過表達LrKUP8的愈傷組織生長顯著優于對照，且其K+外流相對較弱[53]。K+通道蛋白是植物體內允許K+特異通過的一類離子通道，是植物吸收K+的重要方式之一。SKOR屬于膜K+通道Shaker家族的成員，黑果枸杞LrSKOR基因受400 mmol/L NaCl處理誘導表達，轉LrSKOR黑果枸杞愈傷在長時間鹽脅迫處理下擁有更高的K+/Na+，且K+外排速率較小[54]。

高鹽環境中，為降低已經進入體內的Na+毒害，除了降低Na+增加K+的吸收，植物還進化出Na+外排或區域化機制，該過程是一個間接的主動運輸過程，它依賴于質膜(SOS1基因編碼)或液泡膜(NHX1基因編碼)H+-ATPase及H+-PPase(VP基因編碼)泵H+產生的驅動力，通過Na+/H+逆向轉運蛋白將Na+排出細胞或區隔化到液泡中，以消除Na+的毒害。SOS(salt overly sensitive)基因家族發現于擬南芥鹽超敏感突變體，它編碼重要的離子載體蛋白、信號轉導蛋白等，在植物響應鹽脅迫過程中具有重要作用。在目前鑒定的SOS家族成員SOS1～SOS5中，SOS1編碼一個質膜Na+/H+逆向轉運蛋白，其主要功能是將Na+排到細胞外部，從而減少細胞內Na+的積累。過表達AtSOS1，擬南芥耐鹽性增強，而sos1缺失突變體在鹽脅迫下會積累更多的Na+[55]。旱生植物霸王SOS1基因在根中優先表達，并受鹽處理和滲透脅迫誘導，ZxSOS1沉默植株生長率較野生型降低，且在根中積累更多的Na+[56]。中華補血草(Limonium sinense)受到鹽脅迫時，LsSOS1基因表達量升高，根部高于葉片，過表達LsSOS1的轉基因擬南芥株系在不同濃度NaCl脅迫下的生長情況優于野生型，干鮮重及K+/Na+比值高于野生型[57]。將泌鹽植物多枝檉柳(Tamarix ramosissima)SOS1基因轉化棉花，增強了轉基因株系在200 mmol/L NaCl脅迫下的耐鹽性，并具有較高的根系活力和葉片相對含水量，根、莖、葉的Na+含量和Na+/K+比值降低[58]。剛毛檉柳(Tamarix hispida)SOS3過表達植株在鹽脅迫下表現出更強的活性氧清除能力和抗氧化酶活性，MDA和H2O2水平降低；過表達ThSOS3的擬南芥植株在鹽脅迫下根系生長和鮮重顯著增加[59]。

液泡膜上的Na+/H+逆向轉運蛋白(Na+/H+transporters，NHX)能夠將細胞質中的Na+區域化在液泡中，從而減少胞液中Na+的毒害作用。將大葉補血草(Limonium gmelinii)NHX1基因轉化煙草，鹽脅迫下轉基因植株葉片的MDA含量降低，根和葉中的K+/Na+比值升高，耐鹽性增強[60]。Metwali等(2015)[61]從鹽生植物濱藜(Atriplex patens)葉中擴增到液泡Na+/H+轉運酶基因AgNHX1，并將其轉入無花果中，轉基因無花果植株耐鹽性明顯提高，300 mmol/L鹽脅迫下依然生長良好。將菊芋(Helianthus tuberosus)NHX2基因在水稻中異位表達發現，轉基因水稻在鹽脅迫和缺素處理下耐逆性均有所提高[62]。

2.2.3 活性氧清除 植物體內活性氧清除機制有兩類，即酶促系統和非酶促系統。目前，植物中已發現多種具有活性氧清除能力的酶，如過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、谷胱甘肽還原酶(GR)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)、抗氧化蛋白(PRX)等，均能增強植物的鹽脅迫耐受能力；而非酶促抗氧化劑主要有抗壞血酸(AsA)、類胡蘿卜素(CAR)、還原型谷胱甘肽(GSH)、類黃酮(FLA)等。研究者們對植物的抗氧化基因做了大量研究，其過量表達能增強植物對逆境脅迫的抗性水平。PRX是一類非血紅素過氧化物酶，將剛毛檉柳2CysPrx基因轉化煙草和剛毛檉柳，提高了轉基因植株的抗氧化酶活性，活性氧去除能力增強，鹽脅迫下的細胞損傷減少，ThGSTZ1、ThGPX、ThSOD和ThPOD抗氧化基因的表達量升高。Wu等(2014)[63]從枸杞中克隆了抗壞血酸過氧化物酶基因LmAPX，鹽脅迫下過表達LmAPX的轉基因煙草植株H2O2含量較低，APX活性、脯氨酸含量和凈光合速率(Pn)相對較高，表明LmAPX基因可以降低鹽脅迫引起的活性氧生成，保護植物免受氧化脅迫。對丹參SOD基因家族進行鑒定，獲得8個SOD基因，包括3個Cu/Zn-SOD、2個Fe-SOD和3個Mn-SOD，NaCl處理下，除Fe-SOD2外，其余SmSOD基因表達均上調，其中Fe-SOD1在鹽處理48 h時達到最高，為對照的10.39倍[64]。

2.2.4 其它關鍵因子 在環境脅迫下，植物體通過信號轉導啟動或關閉某些脅迫相關基因，使其在不同的時間、空間協調表達以達到抵抗逆境的目的。研究顯示，多種轉錄因子參與植物體的鹽脅迫響應，包括WRKY、MYB、NAC、ERF、DREB、bZIP、C2H2等。WRKY類轉錄因子是一類鋅指蛋白，在植物耐鹽方面的作用主要表現在與脫落酸、活性氧以及病原體防御等通路存在交叉互作。Xiu等(2016)[65]從人參轉錄組數據集中克隆鑒定了8個WRKY基因即PgWRKY2～PgWRKY9，其中多個PgWRKY基因在NaCl處理下的表達量顯著增加；Di等(2021)[66]從人參基因組數據中鑒定到137PgWRKY基因，并分析了其對熱、冷、鹽和干旱處理的響應。MYB類轉錄因子是植物轉錄因子中最大的家族之一，廣泛參與植物的各種應答反應。人參MYB1受NaCl脅迫誘導上調表達[67]。將二色補血草MYB轉錄因子基因LbTRY在擬南芥中過表達，轉基因擬南芥的鹽敏感性提高，鹽脅迫下的MDA和Na+含量升高、脯氨酸和可溶性糖含量減少，鹽脅迫標記基因AtSOS1、At-SOS2、AtSOS3和AtP5CS1表達量下調，說明Lb-TRY負調節鹽脅迫耐性[68]。NAC轉錄因子家族是植物所特有的[69]，參與逆境脅迫的應答。將剛毛檉柳NAC13基因在擬南芥和檉柳中過表達，鹽脅迫或滲透脅迫下，轉基因株系SOD、POD活性以及葉綠素和脯氨酸含量升高，ROS和MDA水平降低，電解質滲漏率降低[70]。ERF(ethyleneresponsive transcription factor)通過調控脅迫應答基因的表達，在植物的生物和非生物脅迫耐受性中發揮重要作用。枸杞ERF基因受鹽脅迫誘導表達，過表達LchERF的煙草植株耐鹽性增強，鹽脅迫下轉基因株系的葉綠素和脯氨酸含量較高，H2O2含量較低[71]。丹參ERF基因SmERF2在鹽脅迫下表達量增加，且其可能在鹽脅迫促進丹參酮合成中起到正向調控作用[72]。bZIP轉錄因子在植物應對生物和非生物脅迫中發揮著重要功能。金銀花bZIP基因LjbZIP1受鹽脅迫誘導表達，鹽處理24 h時表達量達到最高，推測其可能參與調控金銀花鹽脅迫耐性[73]。

MicroRNAs(miRNAs)是一類內源性小RNA，轉錄后調控靶基因的表達。近年來研究發現一些miRNAs可能在植物對環境脅迫的應答方面起重要作用。對海蓬子進行了小RNA轉錄組測序，其中43個保守miRNAs和13個新miRNAs對鹽脅迫敏感，鹽脅迫下其表達發生顯著變化[74]。研究顯示，丹參miR408基因Sm-MIR408受鹽脅迫誘導表達，將其在本氏煙中過表達，轉基因煙草在150 mmol/L NaCl脅迫下的種子萌發率較高，活性氧積累減少，抗氧化酶NbSOD、NbPOD和NbCAT基因表達水平和酶活性均有所提高，煙草耐鹽性增強[75]。150 mmol/L NaCl脅迫下，丹參的smi-MIR396b基因表達量上調至對照的4.10倍，它可能通過抑制其下游的目標基因表達起作用[76]。

3 小結與展望

我國有大量鹽漬土資源。山東濱海鹽堿地利用率較低。2021年10月習近平總書記在視察黃河入海口時強調“要開展鹽堿地綜合利用，挖掘鹽堿地開發利用潛力，加強種質資源、耕地保護和利用等基礎性研究”。黃河三角洲地區因其特殊的地理條件，分布有大量鹽生和耐鹽的藥用植物資源[77-79]，充分開發這些植物資源、開展鹽脅迫研究及耐鹽品種選育對于綜合利用山東濱海鹽堿地具有重要意義。

分子生物學和多組學技術的快速發展及其應用促進了藥用植物生長發育及有效成分合成代謝機制的研究，也為闡明藥用植物耐鹽機制奠定了基礎。目前部分藥用植物耐鹽脅迫的研究取得一定進展，但仍有大量中藥材的耐鹽研究處于空白狀態，與模式植物及作物相比，仍有大量工作要做。今后藥用植物耐鹽脅迫研究可從以下幾個方面開展:

第一，耐鹽關鍵基因鑒定:一些藥用植物耐鹽基因鑒定及功能研究雖取得一定進展，但仍有大量鹽脅迫相關基因未在藥用植物中得到研究，耐鹽關鍵基因的鑒定及功能驗證可為闡明藥用植物耐鹽脅迫機理及育種、栽培提供理論支撐；

第二，耐鹽脅迫與有效成分合成的分子調控機制:已有研究顯示，鹽脅迫下耐鹽相關基因及次生代謝途徑相關基因的表達均會受到一定影響，但兩者間的關系、作用節點及其調控網絡仍不清楚，需要進一步揭示；

第三，耐鹽藥用植物優良品種選育:目前我國人工栽培的300余種藥材中大多沒有推廣應用的優良品種，耐鹽優質品種的培育和推廣是今后的重要工作；

第四，耐鹽藥用植物的藥效評價:藥材是用來治療疾病的，其質量好壞及種植模式是否合適最終要歸結于臨床治療效果，通過多組學的聯合應用從藥理學角度評價鹽堿地產藥材質量對于鹽堿地藥用植物種植及耐鹽品種選育具有重要指導意義。