NaCl誘導(dǎo)抗鹽性的胡楊和鹽敏感性的群眾要根細(xì)胞和組織的離子流改變

      土壤的鹽堿化很嚴(yán)重，引起了諸多農(nóng)業(yè)和環(huán)境問題。如何研究植物對鹽堿脅迫的反應(yīng)，尋找能夠抵御鹽堿脅迫的植物品種，是我們應(yīng)對土壤鹽堿化的手段之一。鹽脅迫對植物影響的機(jī)制在過去進(jìn)行了大量研究，然而，木本植物的鹽脅迫以及抗鹽研究，不但難度大，而且對于機(jī)理的認(rèn)識停滯不前。

      北京林業(yè)大學(xué)陳少良實驗室使用“非損傷微測技術(shù)（SIET）”測定了抗鹽品種胡楊和鹽敏感型品種群眾楊根、細(xì)胞和原生質(zhì)體的H⁺、Na⁺和Cl^-流速，比較了短期處理和長期處理后兩個品種間排Na⁺的能力。長期脅迫導(dǎo)致根原生質(zhì)體Na⁺外流增加，H⁺內(nèi)流增加。這種NaCl誘導(dǎo)的Na⁺/H⁺交換被Amiloride和礬酸鈉抑制，說明脅迫后胡楊Na⁺的排出是Na⁺/H⁺反向轉(zhuǎn)運體主動跨膜的結(jié)果。相比較而言Na⁺/ H⁺反向轉(zhuǎn)運體在鹽脅迫后的群眾楊根組織和細(xì)胞水平都缺乏。此外，鹽脅迫的胡楊根中保留著比群眾楊更高的排Cl^-能力。胡楊根中NaCl誘導(dǎo)的H⁺、Na⁺和Cl^-流與等滲甘露醇所引起的離子流不同，表明離子流的轉(zhuǎn)變主要是由離子效應(yīng)引起。

      這項研究通過非損傷微測技術(shù)獲得了楊樹在鹽脅迫下的H⁺、Na⁺和Cl^-流的圖譜，發(fā)現(xiàn)了抗鹽性的胡楊具有很強(qiáng)的排Na⁺和排Cl^-的能力，以及Na⁺/H⁺反向轉(zhuǎn)運體的活體，這是胡楊能夠忍耐高鹽脅迫的關(guān)鍵因素之一。同時，這項研究建立了系統(tǒng)的植物逆境研究的非損傷微測技術(shù)實驗方法，為本領(lǐng)域的研究奠定了基礎(chǔ)。