MYB转录因子在植物耐盐响应中的功能
摘要:
盐分是影响植物生长的一个重要环境因素,但是我国土壤盐渍化的问题日益严重。本文对我国盐渍地的分布以及治理进行说明,并对于盐胁迫对植物的影响和植物耐盐的机制的进展以及MYB转录因子的分布、结构和它在植物盐胁迫环境中的调控研究的进展进行综述。
关键词:转录因子; 盐胁迫; 耐盐响应
文献综述
我国盐渍地分布以及治理
我国盐渍地的分布
土壤盐渍化是一个世界性的资源问题和生态问题。当前全球盐碱地面积已达9.5times;108hm2[1]。中国盐渍土总面积约一亿hm2,其中现代盐渍化土壤约0.37亿hm2,残余盐渍化土壤约0.45亿hm2,潜在盐渍化土壤约0.17亿hm2。值得警觉的是,土壤盐渍化总是发生生在干旱、半干旱地区的绿洲地带和经济比较发达的沿海地区、各大河流三角洲和土壤肥沃的冲积平原,其生态破坏性和对人类生存的危害显而易见。
治理盐渍地方式
人类治理和利用盐渍土可以分为两种途径:一是基于对盐渍土本性的探索和认识,通过工程的、化学的、物理的和生物的措施,治理和改良盐渍土,使其适应更多作物的生长;二是通过对植物抗盐机理的深入研究,使其适应盐渍土的环境。所以,我们可以根据盐分对于植物的伤害以及植物对于盐渍环境的适应机理及植物耐盐响应的调控研究来缓解土壤盐渍化对农业环境的伤害。
盐胁迫对于植物的影响
盐胁迫下,植物体内积累较多的活性氧,由于活性氧不能及时被清除造成逆境损伤。同时由于活性氧的含量过多,可以对生物分子具有破坏作用,会引起酶失活、色素脱色、蛋白质降解和脂质过氧化等反应。不仅如此,在盐胁迫下,Na 大量进入细胞,细胞内Na 增加,而K 外渗,打破了原有的离子平衡使植物受害。同时,由于土壤含量增加,土壤溶液水势不断降低,植物细胞吸水能力减少,从而导致植物生理干旱[3]。 除此之外,盐胁迫使植物体内积累的有毒的代谢产物,如蛋白质分解的产物游离的氨基酸、胺、氨等的积累,这些物质抑制植物的生物合成,致使植物叶片生长不良,组织变黑坏死等。毒素积累是盐害的重要原因[4]。
植物耐盐响应机制
植物自身结构及器官功能特性对盐分的适应
在盐胁迫条件下,植物通过降低根对Na 的吸收以及阻止离子向地上部的运输减少盐害。一些盐生植物进化出特殊的结构来适应盐胁迫,他们将进入植物体内的盐分通过此结构排出体外,从而减少盐分对植物的伤害[5]。另外,盐生植物的根尖具有发达的表皮和外皮层,同时内皮层明显加厚[6],内皮层的加厚在盐胁迫下大大抑制了有害离子的进入,进一步缓解了盐害。
活性氧清除机制
正常生长条件下,活性氧的形成和清除之间保持一种动态平衡,植物遭受盐胁迫时,这种平衡被破坏,自由基积累,引起植物氧化损伤。因此,在盐胁迫条件下,植物体通过SOD、POD、CAT三者协调一致,共同完成活性氧类的清除[7],保护细胞膜结构,提高植物耐盐性起到非常重要的作用。
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