西伯利亚白刺耐盐性研究进展

刘雨欣

摘 要：西伯利亚白刺（Ni traria sibirica Pall.）是我国西北部的荒漠地区盐碱化低地的优势种。其适应盐碱环境，对维持生态系统平衡起着重要作用。已有大量学者对西伯利亚白刺的耐盐性做了研究，表明在一定浓度的盐胁迫内西伯利亚白刺的生长受到促进。文章就耐盐性评价、生理研究的主要进展进行综述，并对西伯利亚白刺耐盐性研究的前景进行了讨论。

关键词：西伯利亚白刺；NaCl胁迫；耐盐性；生理研究

中图分类号：S156.4 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）10-0064-02

Absrtact： Ni traria sibirica Pall is the dominant species of salinized lowland in the desert area of northwest China. It adapts to saline-alkali environment and plays an important role in maintaining ecosystem balance. A number of scholars have done research on the Ni traria sibirica Pall， which shows that the growth of Ni traria sibirica Pall is promoted under a certain concentration of salt stress. In this paper， the main advances in salt tolerance evaluation and physiological research were reviewed， and the prospect of salt tolerance research in Ni traria sibirica Pall was discussed.

Keywords： Ni traria sibirica Pall； NaCl stress； salt tolerance； physiological studies

土壤鹽碱化是全球重要的资源和生态问题。我国各类盐碱地面积0.346亿hm2，是世界盐碱地大国[1]。筛选和培育耐盐植物来改善盐碱地环境比其他改善盐碱土壤的方法更为可行。因此，研究植物的耐盐机理和耐盐能力、培育筛选优良耐盐碱植物，不仅可以提高盐碱地利用率，提高造林成活率，增加作物产量，还可以改良土壤，保持水土，维持生态系统平衡，具有重要的理论和现实意义[2]。

西伯利亚白刺（Nirtaria sibirica Pall）为蒺藜科（Zygophyllceae）白刺属（Nirtaria L.）的强旱生灌木和盐生植物[3]。主要分布在我国西北部的西伯利亚白刺既可鲜食，又具有调血糖、降低血压、调血脂、抗氧化、延缓衰老等功能，具有良好的药用价值和经济价值[4]。西伯利亚白刺耐盐力极强， 几乎超过所有的海岸盐生植物[5]，在盐碱地绿化方面也具有开发利用价值。因此，西伯利亚白刺既有生态效益又有经济效益，是治理土地盐碱化、沙漠化及防风、护坡的理想树种之一。

近年来国内外有关西伯利亚白刺耐盐性的研究主要集中在其在盐渍环境中的生长情况、生化特性及生理指标。本文围绕这几方面对西伯利亚白刺的耐盐性研究进展进行综述。

1 耐盐性评价

西伯利亚耐盐性的评价近年来已有相关报道。张胜景[6]等通过设单盐（Nacl）和海水系列处理白刺种子，发现在以0-0.6%浓度盐处理和10%浓度的海水是比较适宜发芽。李清河[7]等通过盆栽试验的盐分梯度反复干旱法，经过主成分分析的降维分析西伯利亚白刺的耐盐性，在与针对乌兰布和沙漠地区生长的唐古特白刺、柠条、长叶红砂、沙冬青、霸王、柽柳6种沙生灌木的比较中，把它归为第Ⅱ类（中等）耐盐植物。

2 西伯利亚白刺耐盐生理研究

2.1 盐胁迫下的生长表现

在经盐胁迫处理后，白刺的地上部干重、根干重和根冠比均随NaCl浓度增加呈现先增大后减小的变化趋势，表明适度盐胁迫有利于盐生植物白刺试管苗的生长[8]。在杨升等的研究中，西伯利亚白刺除生物量积累随盐浓度的增加而增加外，株高在400mmol·L-1的盐浓度胁迫下相对生长量受到明显抑制，500mmol·L-1的盐浓度胁迫下部分叶尖、叶缘变黄[9]。NaCl处理40d后，白刺试管苗地上部干重、根干重和根冠比均随NaCl浓度增加呈现先增大后减小的变化趋势。陈志强等发现了随着土壤苏打盐碱含量的增加，西伯利亚白刺的表现光能利用效率（LUE）、表观CO2利用效率（CUE）、水分利用效率（WUE）都呈先升后降的趋势；在叶片气体交换方面，气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值的变化基本也都呈先升后降趋势[10]。综上所诉，一定浓度的盐胁迫对西伯利亚白刺的生长有利，但每个指标都有一个阈值，超过这个值后西伯利亚白刺的生长将受抑制。

2.2 盐胁迫下的生理指标与耐盐机理

2.2.1 生理指标

盐碱条件下，植物会受到渗透胁迫的伤害，它们通过在细胞液中积累无机离子或者合成有机溶质的方式来进行渗透调节来避免或减轻这种伤害[11]，参与渗透调节的有机溶质主要有氨基酸及其衍生物、可溶性碳水化合物类、有机酸类和糖醇类[12]。

盐碱条件下， Na+是主要的有害离子， 由于外界Na+浓度较高，Na+会顺着电化学势梯度被动运输到植物体内， 胞质中过多的Na+破坏了细胞内的离子稳态， 从而引起生物膜功能紊乱，抑制许多胞质酶的活性和细胞代谢，进而影响细胞分裂、生长、发育和光合[13]。西伯利亚白刺的脯氨酸质量分数、可溶性蛋白、细胞质膜透性都随盐浓度增加而持续上升，Na+/K+、Na+/Ca2+和Na+/Mg2+均呈现逐渐升高趋势；而叶片中的丙二醛含量呈先降后升的趋势[2，8]。同时随着NaCl浓度的增加，试管苗叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均呈现先升高再降低的趋势，影响了胞质酶的活性和细胞代谢，进而影响细胞分裂、生长、发育和光合作用等重要生理生化过程[8]。

2.2.2 耐盐机理

渗透调节是植物提高耐盐性的一个重要途径。西伯利亚白刺试管苗通过积累脯氨酸和可溶性糖有机渗透调节物质调节细胞的渗透势，并降低丙二醛含量增加细胞膜的稳定性；同时在根系中维持较高的K+、Ca2+含量，抑制较多的Na+向地上部运输，维持地上部较低的Na+/K+、Na+/Ca2+比。陈贵林等推测这可能是盐生植物白刺在低盐下生长受到促进，适应盐胁迫的重要原因[8]。

多胺参与植物生长发育的多种生理生化过程，在植物对环境胁迫的适应中起保护作用。有研究发现，在100mmol·L-1～200mmol·L-1 NaCl胁迫范围内，外施亚精胺可能通过增强体内保护酶活性来显著降低活性氧水平，有效减轻盐胁迫对盐生植物白刺幼苗造成的过氧化伤害。抑制盐胁迫下的多胺合成会加重盐胁迫对植物的伤害，维持合适的多胺含量可能是白刺生长在低盐环境下受到促进、 适应盐碱环境的重要原因[14，15]。

3 总结与展望

西伯利亚白刺作为优秀的药用经济作物，对我国西部荒漠地区植物药业和经济业起着重要作用，且在改善生态环境、维持生态系统平衡等方面有重要价值。但根据大量研究表明，西伯利亚白刺虽然极其耐盐，但高浓度盐胁迫仍会一定程度限制其生长。因此选育耐盐性强的西伯利亚白刺新品种可能是一个需解决的问题。

目前，从分子生物学的角度探究西伯利亚白刺的耐盐相关基因未见相关报道，这可能是限制获得耐盐性强的新品种的主要障碍。因此，全面研究并了解西伯利亚白刺的耐盐相关代谢途径以及耐盐相关基因和其表达模式是其分子育种的前提条件。要获得耐盐性强的品种，还需要全面地研究和了解西伯利亚白刺的耐盐机制。相信在此基础上，可以培育出具有实际应用价值的耐盐新品种。

参考文献：

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[11]武维华.植物生理学[M].北京：科学出版社，2003.

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