植物盐胁迫响应及耐盐的分子机制.pptVIP

植物盐胁迫响应及耐盐的分子机制第1页，共24页。目录1植物与盐胁迫2植物耐盐的分子机制3提高植物抗盐性的途径第2页，共24页。聚盐植物第3页，共24页。稀盐植物第4页，共24页。一、植物与盐胁迫盐害：土壤中盐分过多，危害植物的正常生长。一般来说，当土壤中的盐浓度足以使土壤水势显著降低（降低0.05～0.1MPa）时，即被认为是盐害。次生盐害是由于土壤盐分过多，使土壤水势进一步下降，从而对植物产生渗透胁迫。另外，由于离子间的竞争也可引起某种营养元素的缺乏，从而干扰植物的新陈代谢。第5页，共24页。盐害原初盐害次生盐害直接盐害（质膜变化）间接盐害（代谢变化）渗透效应营养缺乏降低彭压生长抑制其他脱水效应透性或运输变化增大蛋白质疏水性和降低蛋白质静电强度离子外渗酶活化或钝化干扰所以代谢过程第6页，共24页。1.1、原初伤害1.1.1原初直接盐害(1)离子毒害膜所结合的离子中Na+/Ca2+比增加，膜结构完整性及膜功能受到破坏，细胞Ｋ+/Na+下降，不利于离子运输(2)活性氧伤害在盐胁迫等逆境条件下，植物体内活性氧代谢系统的平衡受到影响，细胞物质交换平衡破坏，进而导致一系列生理生化代谢紊乱，使植物受到伤害。第7页，共24页。原初间接盐害(1)光合作用受抑制叶绿素被破坏。叶绿素和类胡萝卜素的生物合成受阻，气孔关闭，使光合速率下降，影响作物产量(2)呼吸作用改变低盐时促进，高盐时受到抑制，氧化磷酸化解偶联。(3)蛋白质合成受抑制破坏氨基酸的合成，从而抑制蛋白质的合成，高盐还加速其分解(4)积累有毒物质盐胁迫使植物体内积累有毒的代谢产物第8页，共24页。1.2、次生伤害

（1）水分亏缺土壤盐分过多使植物根际土壤溶液渗透势降低，使植物处于水逆境，导致吸水困难，处于生理干旱状态。一般植物在土壤盐分超过0.2%～0.5%时出现吸水困难，盐分高于0.4%时植物体内水分易外渗，生长速率显著下降，甚至导致植物死亡第9页，共24页。（2）养分离子吸收不平衡盐胁迫所诱导养分离子吸收不平衡，主要是由于植物在吸收矿质元素的过程中盐与各种营养元素相互竞争，从而阻止植物对一些矿质元素的吸收而造成的。最常见的就是由NaCl所引起的缺K。如果足够的Ca2+存在，有利于K+运输的高亲和性吸收系统能够更好地运转，植物能获得足够的K和限制Na的吸收。第10页，共24页。一些实验表明，Ca2+能保护膜不受Na+的毒害，维持膜的完整性和减少细胞质K+的渗漏。盐胁迫下造成养分不平衡的另一方面在于Cl-抑制植物对NO3-及H2PO4-的吸收，其原因可能是这些阴离子之间存在着吸收竞争性抑制作用。第11页，共24页。盐胁迫对植物生长的影响第12页，共24页。2.植物耐盐的分子机理2.1.重建体内离子平衡调控Na+流动,以重建体内离子平衡(1)减少Na+的摄入;(2)增加细胞内Na+的外排;(3)减少木质部中Na+的负荷或在Na+到达苗之前使Na+最大限度地返回木质部;(4)Na+在韧皮部中再循环排出叶茎皮层细胞;(5)Na+通过分室化贮存于液泡中或贮存于苗的特定部位(如髓细胞或老叶中)(6)分泌到叶的表面第13页，共24页。2.2合成和积累渗透保护物质植物在胞质中合成和积累渗透保护物质,有利于对抗由于Na+积累造成的渗透胁迫，这些积累在胞质中的物质既能维持胞质渗透势,又能保持蛋白质空间结构、清除细胞内活性氧。第14页，共24页。脯氨酸许多植物在正常条件下，体内游离脯氨酸含量低，但在逆境胁迫时含量明显增高。脯氨酸含量增加可降低细胞渗透势，维持细胞内水分，防止水分亏缺，还保护酶类和细胞结构，清楚细胞内自由基，调节细胞PH值。第15页，共24页。第16页，共24页。甜菜碱逆境条件下，甜菜碱可作为相容性、无毒的细胞质渗透剂，用于平衡液泡中高浓度的盐分，避免细胞质脱水。甜菜碱的生物合成是在叶绿体内完成的第17页，共24页。