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盐碱地植物的进化与适应(完整版)实用资料(可以直接使用,可编辑完整版实用资料,欢迎下载)期末论文之盐碱地植物的进化与适应及其利用(生物技术及应用基地班08级王敬羽)摘要在全球气候变暖与环境破坏的大背景下,全球的盐碱地进一步扩展。那么,盐碱地该如何治理,如何运用生物的力量来利用与改善这些地区?为了弄清这些问题,作者对自己的家乡黄河三角洲进行了调查,并对盐碱地的植物做了一点分析。分析结果表明,盐碱地植物油一套的方法应对高渗透压和高PH环境,广泛种植此类植株可以改善那里的生境。关键词盐碱地植物结构与形态适应性生态环境DOI:wjy4520-sysu-lifeschool-biotechnologyandapplication概述.研究目的及研究地区与研究方法全球盐碱地面积已达95亿hm^2。土壤盐碱化已成为重要的环境问题之一。其原因主要是不适当灌溉、植被破坏和海水内侵。盐碱化的土壤,其物理与化学性状都发生了很大变化。一般情况下,孔隙度减小,土壤易于板结,透水透气性变差;土壤有机质含量下降,C,N矿质化程度降低,导致土壤肥力下降。土壤中过量的盐分离子对植物的生殖生长和营养生长都有抑制作用,一些离子还可以对植物进行直接毒害,引起植物的形态和结构发生变化。植物在长期的进化过程中,对盐分胁迫也有了一定的应对措施,如拒盐,稀盐,排盐等,以减少盐分对自身的危害。在人口不断增长,耕地逐渐减少的情况下,改良利用盐碱地具有重要意义。目前,国内外改造盐碱地主要有两种方式:一是淡水冲洗,即通过合理的排灌、淡水洗涤、施用化学改良剂等方式来改造盐碱地。但常因耗资大、见效少而难以推广;二是生物治理。采用传统的方法选育耐盐碱的作物品种虽然简便可行,但进展缓慢,至今尚未培育出真正的耐盐品种。随着分子生物学技术的发展,人们寄希望于基因工程育种(分子育种),目前已有一些导入单个基因提高植物耐盐性的报道,但还没有得到真正意义上的耐盐作物。这是因为植物的耐盐机制十分复杂,涉及到一系列形态和代谢过程的变化,转移单个基因往往只能获得部分耐盐性,要获得可以在海滩种植并用海水浇灌的耐盐作物可能需要同时转移多个基因[1]。耐盐作物的分子育种涉及到植物生理学、生物化学、分子生物学、遗传学、育种学等多个学科领域。为了探讨分子育种的对策,了解植物的耐盐机理以及植物耐盐性研究的进展状况是十分必要的。我的研究目的就是改良盐碱地。这不但可以改善环境,抑制土壤盐碱化,而且可以直接利用盐碱地生产果品、药材、木材、及其他的生物产物,提高盐碱地的生产能力和经济效益。我主要对我的家乡山东的黄河口三角洲盐碱地做了调查,观察,采集了一些盐生植物。通过表面观察和显微分析,进一步了解当地盐生植物的特化适应。并通过对比法与控制变量法,略微研究了一下盐生植物的生活机制。盐害对植物的影响限制植物生长最重要的因素是环境胁迫,其中以盐渍化和干旱最为严重。据报道盐渍化的影响涉及到40%的灌溉土地,对农作物的减产应负70%的责任。土壤的盐渍化是由于长期使用含有某些难溶性盐类的水灌溉或过度使用化肥形成的。离子毒害主要是由于植物摄取了过量的Na+、K+、Cl-等离子,使植物细胞内离子浓度增高,而细胞内许多酶却只能在很狭窄的离子浓度范围才具有活性,对于K+离子而言是0.1~0.2mol/L,对于Na+和Cl-离子则要求低于50mmol/L。一般认为在无机盐中对植物危害最大的是钠盐,农作物通常对NaCl非常敏感,即使是50mmol/LNaCl的低盐度对于耐盐性较强的水稻也是致死的。用25、50mmol/LNaCl处理黄瓜幼苗,发现植株株高、鲜重和干重均降低。盐胁迫还影响到质膜的组分、透性、运输、离子流等,使其发生一系列变化,导致细胞膜的正常功能受损,位于膜上的酶功能紊乱,各种代谢无序进行,导致质膜透性的改变,进而使细胞的代谢及生理功能受到不同程度的破坏。Katsuhara等发现,盐害可以改变细胞质和液泡的pH值,将钝节拟丽藻(Nitellopsisobtusa)的细胞用100mmol/LNaCl处理2h,细胞质的pH值从7.2降至7.0,同时液泡的pH值从4.9升到5.2。由于细胞质和液泡之间的pH梯度对于维持活细胞体内的代谢调控和平衡非常重要。因此,细胞内pH梯度的破坏是导致植物损伤乃至死亡的主要因素之一。植物对NaCl的盐害非常敏感,但究竟是Na+还是Cl-或者是对两种离子都敏感,Fortmeiev等通过研究NaCl和Na2SO4对玉米生长的影响证明,在盐害中真正起作用的是Na+离子而不是Cl-离子或两种离子的共同作用。盐碱地主要植物类型(以黄河三角洲为例)植物耐盐的机制目前研究发现,植物耐盐的机制主要有以下几方面:①渗透调节:积累小分子渗透保护剂,如脯氨酸,甘氨酸甜菜碱,胆碱,三甲基甘氨醛,