路旭平, 李芳兰, 马晓娟, 景盼盼, 罗成科, 田 蕾, 李培富

(宁夏大学农学院/宁夏优势特色作物现代分子育种重点实验室 银川 750021)

土壤盐碱化是限制土地利用率的一个全球性问题, 我国盐碱地总面积达9913万hm2, 约占全国土地面积的10%[1-2]。盐碱土壤中主要致害盐分包括NaCl、Na2SO4、Na2CO3和NaHCO3[3]。通常由中性盐NaCl和Na2SO4引起的胁迫称为盐胁迫, 由碱性盐Na2CO3和NaHCO3引起的胁迫称为碱胁迫, 而混合盐碱胁迫则是由中性盐和碱性盐同时引起的胁迫;危害程度大小依次是混合盐碱胁迫、碱胁迫、盐胁迫[4]。水稻(Oryza sativaL.)是重要的粮食作物之一,在我国约1/5的稻田受盐碱胁迫侵害, 严重制约着水稻的正常生长[5]。水稻处于多种环境因子胁迫时,很难确定胁迫的关键因子, 因此有必要研究水稻应答单一环境因子胁迫时的机理, 有助于进一步认识水稻对逆境的响应机制。

根系作为土壤-植株-大气水循环过程中的关键一环, 最先感知土壤环境的改变并遭受胁迫。碱胁迫不仅具有与盐胁迫相同的渗透胁迫和离子毒害, 同时其较高和造成土壤pH升高, 使土壤中营养元素固化, 严重干扰植物根系对矿质营养的吸收,导致植物体内营养失衡, 新陈代谢紊乱[6-7]。离子胁迫和渗透胁迫可破坏离子稳态, 减少根系对矿物质营养的吸收, 造成细胞膜系统上酶活性降低, 膜结构受损, 选择通透性发生改变, 抑制N、P、K+、Ca2+和Mg2+等营养元素的吸收, 并引起细胞内Na+/K+、Cl-/NO3-、Na+/Ca2+动态失衡, 破坏原有的离子平衡[8-9]。高pH会严重影响植物根系细胞内的电荷平衡和pH内稳态,阻碍根系对水和营养物质的吸收, 造成渗透胁迫, 诱导根系细胞产生活性氧, 破坏细胞结构完整性, 最终破坏根的结构和功能, 抑制根发育[10]。……