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综述:植物在土壤盐分胁迫下的响应机制及其缓解和管理策略:综述
《Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology》:Plant response mechanisms under soil salinity stress and its mitigation and management strategies: a review
【字体: 大 中 小 】 时间:2026年02月21日 来源:Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology 1.5
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土壤盐渍化威胁全球农业生产力,主要因钠、钾、氯等过量盐分引发渗透胁迫和离子特异性程序性细胞死亡。气候变暖、漫灌及不良耕作加剧盐渍化。植物依赖细胞质钾离子维持高钾钠比,GORK通道受ROS(如H2O2)调控。充足钾离子供应可提升光合效率和抗氧化能力,缓解ROS积累。盐胁迫下植物激活SOS、MAPK、CDPK及ABA等关键信号通路,通过调整气孔密度实现长期形态适应和快速关闭气孔平衡CO2吸收与水分流失。外源保护剂如PGRs、微营养素、渗透调节物质、微生物及纳米材料可改善作物生长与耐盐性。本文综述盐胁迫下植物信号通路、抗逆机制及保护剂应用,为盐碱地可持续农业提供理论支持。
土壤盐碱化是全球范围内影响农业生产力的主要问题,因为大多数作物对盐分都非常敏感。过量的盐分(如钠、钾和氯)会导致生长受阻以及由于渗透压应激和离子特异性程序性细胞死亡(PCD)而引起的代谢损伤。气候变化、过度浇水以及不良的耕作方式等因素加剧了土壤盐碱化的问题。植物的功能依赖于细胞质中的钾离子(K+)的保持,这有助于维持细胞质中钾与钠的比值(K+/Na+)处于较高水平。钾离子外排通道(如GORK)可以被活性氧(ROS,例如H2O2)激活。另一方面,通过保持光合作用效率并增强抗氧化活性,充足的钾离子供应有助于限制活性氧的产生。在盐胁迫条件下,离子通道可能会受到活性氧的负面影响。处于盐胁迫下的植物会激活一系列重要的分子信号通路,如盐过度敏感(SOS)通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路、钙依赖性蛋白激酶(CDPK)通路以及ABA通路,以调控基因表达和离子平衡。气孔密度的变化可以带来长期的形态学修复,而气孔关闭则能迅速控制二氧化碳吸收与水分流失的动态平衡。尽管近几十年来已知外源保护剂能够减轻盐胁迫对植物的不利影响,这些保护剂不仅能够促进作物生长和提高产量,还能增强植物的耐盐性。植物生长调节剂(PGRs)、微量营养素、渗透调节物质、微生物和纳米颗粒都属于这类物质。因此,本综述重点探讨了植物在盐胁迫下的信号通路、耐受机制以及植物生长调节剂的作用。这项研究有助于理解盐碱化条件下的植物响应机制,并为盐碱化严重的地区选择适合的耐盐品种,从而推动可持续农业的发展。
土壤盐碱化是全球范围内影响农业生产力的主要问题,因为大多数作物对盐分都非常敏感。过量的盐分(如钠、钾和氯)会导致生长受阻以及由于渗透压应激和离子特异性程序性细胞死亡(PCD)而引起的代谢损伤。气候变化、过度浇水以及不良的耕作方式等因素加剧了土壤盐碱化的问题。植物的功能依赖于细胞质中的钾离子(K+)的保持,这有助于维持细胞质中钾与钠的比值(K+/Na+)处于较高水平。钾离子外排通道(如GORK)可以被活性氧(ROS,例如H2O2)激活。另一方面,通过保持光合作用效率并增强抗氧化活性,充足的钾离子供应有助于限制活性氧的产生。在盐胁迫条件下,离子通道可能会受到活性氧的负面影响。处于盐胁迫下的植物会激活一系列重要的分子信号通路,如盐过度敏感(SOS)通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路、钙依赖性蛋白激酶(CDPK)通路以及ABA通路,以调控基因表达和离子平衡。气孔密度的变化可以带来长期的形态学修复,而气孔关闭则能迅速控制二氧化碳吸收与水分流失的动态平衡。尽管近几十年来已知外源保护剂能够减轻盐胁迫对植物的不利影响,这些保护剂不仅能够促进作物生长和提高产量,还能增强植物的耐盐性。植物生长调节剂(PGRs)、微量营养素、渗透调节物质、微生物和纳米颗粒都属于这类物质。因此,本综述重点探讨了植物在盐胁迫下的信号通路、耐受机制以及植物生长调节剂的作用。这项研究有助于理解盐碱化条件下的植物响应机制,并为盐碱化严重的地区选择适合的耐盐品种,从而推动可持续农业的发展。