2023年扶芳藤抗盐性研究的进展范文.docx

天道酬勤 扶芳藤抗盐性研究的进展 【】通过查阅大量文献资料，对植物的抗盐性研究成果和研究方法进行了论述。对扶芳藤研究的进展进行了评述。同时对扶芳藤研究的趋势进行了预测。发现以往对植物抗盐性研究主要局限在对农作物方面，对林木的抗盐性研究较为鲜见。认为扶芳藤抗盐性检测应进行单盐胁迫和复盐胁迫的实验研究。 【关键词】扶芳藤；抗盐性；植物；林木 植物生活空间的自然条件总和称为植物环境，它包括许多性质不同的单因子，如水分因子、温度因子、土壤因子、光照因子、气体因子、生物因子以及人类的社会经济活动等。植物在其整个生活周期中，无时不处于变化着的环境条件中。适宜的环境条件能保证或促进植物正常的生长发育，而不适宜的或恶劣的环境条件那么能抑制或杀死植物。但凡对植物生长发育不利的环境条件统称为逆境或胁迫。[1]无论是自然环境所形成的盐碱土，还是人类在社会活动中造成的次生盐渍土壤，对植物都能造成盐胁迫危害。面对如何缓解不断增长的人口压力和日益紧缩的耕地面积所构成的矛盾，充分利用扶芳藤在城市绿化中广阔的应用前景，有效地开发利用盐碱地，加快林木抗盐性研究，成为人们日益关注的研究课题。 1.植物抗盐性的研究进展 从19世纪初开始，人们对植物耐盐性的研究逐渐受到重视。Harvery在1939年讨论植物耐盐性时，仅有九篇研究植物耐盐方面的论文。20世纪末到21世纪初，有关植物耐盐性的研究骤然兴起，研究的植物的范围也在不断扩大，研究深度也在不断加大。由原来的形态观察，开展到生理水平研究分析，再加深到现在的分子水平研究分析： 有资料显示：盐胁迫对植物造成的伤害是多方面的，一方面可以打破植物体内的离子平衡，抑制其他有益元素的吸收〔Sibole J V. Montero E.等，1998〕；另一方面可以造成离子伤害〔Walker R R. Blackmore D H.等，1993〕。[2-3] 土壤或水域中的盐分，显著偏离于植物最适生活条件的浓度时，它就会引发植物有机体在所有功能水平上产生变化和反响，即发生胁变。如果盐分浓度不大，那么产生的胁变不大，而且是可逆的；如果浓度很高，或作用时间较长，那么产生的胁变较大，胁迫往往变成不可逆的，时间长了那么会导致植物死亡。这种由盐分胁迫对植物产生的胁变，即植物的盐害。[1] 盐胁迫对甘草种子发芽与子叶抗氧化指标的研究中发现：SOD活性随NaCl浓度升高，呈现先增大后下降的趋势。[4] NaCl胁迫对甜瓜子种子萌发和幼苗生长对的响应研究中发现：在盐胁迫下，许多植物体内的生理代谢会发生紊乱，表现为生长受到明显抑制，其抑制程度既取决于盐胁迫水平，又取决于植物的抗盐能力和胁迫的时间。[5] 采用温室苗期模拟NaCl盐分胁迫技术，对来自12个国家的13份中间偃麦草种质材料叶片的相对含水量、细胞质膜透性、游离脯氨酸和丙二醛含量等生理特性进行综合评价后，结果说明：随着NaCl胁迫时间的延长和浓度的增加，相对含水量呈下降趋势，细胞质膜透性、游离脯氨酸和丙二醛含量那么呈上升趋势。[6] 对NaCl胁迫对沙葱种子生活力及抗氧化酶活性进行了研究，结果说明：土壤盐渍化是影响农业生产以及生态环境的一个全球性问题，据统计在我国0.68×108km2耕地中有10%为盐渍化土壤。植物在逆境条件下的膜脂过氧化反响和保护酶系统已广泛用于植物对逆境的反响机理研究。[7] NaCl胁迫下不同番茄品种幼苗耐盐性研究中发现：植株叶片叶绿素是光合作用不可缺少的物质，在逆境胁迫下叶绿素含量的降低是叶片光合作用下降的主要原因之一。 对NaCl胁迫对莴苣幼苗生长和光合性能的影响进行了研究，发现在盐胁迫下，植株株高和根长生长都受到明显抑制；叶片叶绿素含量随着处理浓度的增加和时间的延长呈现下降趋势。 在对盐生植物在不同盐碱土壤中的生理反响及耐盐性研究中指出：目前，人类治理和利用盐渍土不外乎两种途径，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，治理和改进盐渍土，使其适应更多作物的生长；二是通过对植物抗盐性竭力的深入研究，选择、引种和培育新的抗盐经济作物，使其适应盐渍土环境，利用高抗植物恢复和重建盐碱荒地生态系统，从而实现盐碱荒地生态系统的良性循环和可持续开展。 根据1996年——2022年十年间有关扶芳藤研究的文献资料分析，仅有34篇论文：选种与培育方面的论文篇数占了总数的28.3%, 研究生物学特性的占文献总数的22.64%, 研究药用的约占文献总数的18.87%。对于扶芳藤抗逆性的研究少见。 2.植物抗盐性的研究方法 根据大量文献的记载和报道，现有的植物抗盐性研究具有以下三大特点： 第一，植物抗盐性研究的盐处理手段单一化。 由于自然环境的不断恶化，尤其是土壤盐渍化速度得加快，使得植物抗盐性研究得以快速开展。土壤盐渍化是关系作物产量、植物生长质量的重要影响因素。在这个大背景下，对植物抗盐性的研究越来越受到重视。尤其在近几年内，有关植物抗盐性研究的报告在成倍增加。这些文献大多局限于对单盐的盐胁迫研究，虽然这样可以排除其他不稳定因素的干扰，但是在一定程度上背离了试验的实践意义。在现实生产、生活中的盐碱地的化学成分不仅仅局限于NaCl或其他的单一盐分。盐碱地盐分的化学成分往往是多盐分的，即复盐存在。如果只将研究局限于单盐将不能够全面地反响植物的抗盐性。反之，只有将复盐应用到试验处理中，才能全面而准确地把握植物的抗盐性。 第二，植物抗盐性研究幼苗试材处理趋同化。 通过对文献的查阅，发现相关科技研究人员一般都选择作物的幼苗，尤其是农作物或其他经济作物的幼苗作为试验材料。选择幼苗作为试材是因为刚刚萌发的幼苗没有经过大田移栽，在温室中进行培养可以提高其成活率，可以有效防止死亡；并且在温室环境下，幼苗没有受任何形式的逆境锻炼，且胁变能力较弱，可以更加迅速、准确地对盐处理进行响应。由于是对农作物以及其他经济作物的幼苗进行试验，其方法是可行的。但是具体到林木抗逆性研究时，有些操作是不客观的。对林木幼苗的抗逆性研究，有些是可以在温室内进行的。但是对于常年生长在高海拔地区的林木，将其幼苗移栽到温室在进行相关科学研究将会产生较大的误差。而苗圃是对林木进行科学研究的理想基地，在苗圃可以选取一年生或两年生的林木幼苗进行大范围的科学研究。 第三，植物抗盐性研究的生理指标相似性。 通过对文献的综合分析清楚地看到：无论是何种农作物或者经济作物，无论是藤本或者草本作物，对其进行逆境处理后所要测定的生理指标一般都包括包括光合作用、细胞膜透性、保护酶系统等相关指标。这些指标能够直接或间接地反响植物的抗逆性水平。再通过对指标的数理统计分析，能够得到相应的图示，以更加直观地反响抗逆性。 3.扶芳藤研究方法的开展趋势 扶芳藤为野生乡土树种，四季长青，是我国北方少有的，可在露地栽培的常绿阔叶木本地被植物。具有抗寒、抗旱、抗污染、耐阴性强，耐盐碱，对土壤的适应性强。扶芳藤是优良的乡土藤本和地被植物,在城市绿化中具有广阔的应用前景, 是水土保持、美化环境的优良树种。 扶芳藤是一种集欣赏、绿化、药用、饮用价值于一身的植物资源, 至今已在美国、加拿大、捷克、波兰、匈牙利、新西兰等美洲、欧洲和大洋洲一些国家种植, 并在园林绿化中得到了广泛应用, 在制剂药理与临床研究中都有了很大程度的开展。 传统的研究植物抗盐性的方法是使用单一盐分，观察在不同浓度下盐胁迫对植物生长发育的影响，存在一定的局限性，不能全面反映植物的抗盐性。近几年，研究人员以苗圃的扶芳藤做为实验材料，采用了单一盐分与多种盐分分别处理相同园林植物的研究方法，以NaCl和MgCl2两种主要盐分，将这两种盐分分别配置为单盐和复盐，设置不同浓度后，再进行根系浇灌处理，对扶芳藤进行不同类分的盐胁迫处理。 使用这种方法既可以分析单盐胁迫对植物生长发育的影响，又可以探索复盐胁迫对植物生长发育的影响。最终，通过比照单盐胁迫和复盐胁迫对植物生长发育的影响，进而得出哪一类盐分对扶芳藤的伤害更大，还可以观察到扶芳藤对不同种类盐分的生理生化指标。 为了检测扶芳藤的抗盐性，以及不同盐类对植物的伤害程度，特别选取保护酶：POD、SOD、PPO、可溶性蛋白等，以及细胞膜透性指标：MDA、相对电导率做为监测的生理指标。试验采用随机区组设计，测定结果进行方差分析，对有关指标进行相关分析。通过这些指标可以清晰地反映出扶芳藤在遇到不同盐分，不同浓度的盐胁迫后，生理生化上产生的不同反响，可以直观地反映出不同盐处理对扶芳藤生长发育的影响。 4.结语 通过对植物抗逆性研究成果与方法评述，以及对扶芳藤的研究领域的现状分析，不难得出：扶芳藤做为欣赏性较强的园林绿化先锋树种，它具有易成活、便于管理等诸多优点。面对我国紧张的人地关系，要求人们不断地选用新的树种对盐碱地进行改造。大量的文献资料显示，在过去的几十年中，对植物抗盐性研究主要局限于农作物方面，对园林绿化植物的抗盐性研究极少，今后改善生态环境必须引起政府和科研人员的重视。研究实践中还发现，苗圃是研究扶芳藤抗盐性的理想基地，采用单盐胁迫和复盐胁迫，是对园林植物抗盐性研究的重要手段，它可以全面观察扶芳藤对不同盐分的生理生化指标，对探索扶芳藤的抗盐性机理提供理论依据，为扶芳藤的生产和提供实践技术指导。 参考文献 [1]利容千,王建波.植物逆境细胞生理学[M].武汉:武汉大学出版社,2002. [2]Sibole J V. Montero E. Cabot C. etal. Role of sodium in ABA mediated long-term growth response of bean to salt stress [J]. Physiol Plant, 1998, 104: 299-305. [3]Walker R R. Blackmore D H. Sun Q. Carbon dioxide assimilation and foliar ion concentration in levels of lemon (Citras limon L.) trees irrigated with NaCl or Na2SO4 [J]. Plant Physiol, 1993, 20: 173-185. 王志远.盐胁迫对杨桃光合特性的影响[J].现代农业科技,2022,18:10-11. [4]杨秀红,李建民,董学会,等.盐胁迫对甘草种子发芽与子叶抗氧化性指标的影响[J].种子,2022,24(9):30-32. [5]陈年来,马国军,张玉鑫等.甜瓜子种子萌发和幼苗生长对NaCl胁迫的响应[J],中国沙漠,2022,26(5):814-819. [6]尚春艳等,中间偃麦草苗期NaCl盐分胁迫的生理反响[J].华北农学报,2023,23(4):157-162. [7]苗春乐等. NaCl胁迫对沙葱种子活力及抗氧化酶活性的影响[J].华北农学 作者简介： 张鹏骞〔1984—〕，在读硕士，主要从事园林植物与欣赏园艺方面的研究。 姚延梼〔1956—〕，山西农业大学林木培育学教授，硕士生导师，从事林木培育教学、科研、实践工作二十多年。