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为解决土壤盐碱化对水稻生产的威胁,研究人员开展了中性盐(NaCl)与碱性盐(Na2CO3/NaHCO3)胁迫的对比研究。通过测定叶绿素、脯氨酸、过氧化物酶(EC 1.11.1.7)、有机酸(TOA)及激素(JA/ABA/IAA)等指标,发现碱性盐特别是Na2CO3会显著破坏光合系统,并引发独特的生理紊乱。该研究为解析水稻盐碱胁迫响应机制提供了新见解。
土壤盐碱化正成为全球农业的严峻挑战,在中国东北西部,70%耕地因灌溉不当和海水入侵面临盐害。作为盐敏感作物,水稻即便遭遇中度盐胁迫也会大幅减产。这项研究巧妙设计了三组胁迫处理:40 mM NaCl、20 mM Na2CO3和40 mM NaHCO3,对水稻幼苗进行36小时急性胁迫。科研人员像侦探般追踪了叶绿素含量、渗透调节物质(脯氨酸和可溶性糖)、过氧化物酶(POD)活性、总有机酸(TOA)和抗坏血酸(AsA)等关键指标的变化轨迹。更有趣的是,他们还捕捉到植物激素网络的动态变化:茉莉酸(JA)水平下降,而脱落酸(ABA)和生长素(IAA)显著上升,这些激素如同植物体内的信号兵,揭示了碱性胁迫引发的特殊生理警报。研究发现,碱性盐尤其是Na2CO3就像"植物杀手",比中性盐造成更严重的光合系统崩溃和氧化损伤。该成果为培育耐盐碱水稻品种提供了重要靶点,未来研究可深入挖掘这些生理指标背后的分子开关。