会“吃盐”的植物,你见过吗?

2018年12月06日
撰文/裘植
本文节选自《知识就是力量》杂志
 
想要感受盐过量的危害,只消往嘴里搁一满勺盐就知道了——由此我们也可以想象一般植物遇到盐碱地的时候感受到的痛苦。
不过,有一些植物却能够在盐分(主要是氯化钠)浓度远远高于正常范围的盐碱化土壤中存活下来,人们管它们叫盐生植物。比如,滨藜、猪毛菜、碱蓬、盐角草等。那么,这些“抗盐勇士”到底是怎么在盐碱地上安家落户的呢?
滨藜
猪毛菜
碱蓬
盐角草
盐生植物分为拒盐植物、泌盐植物和耐盐植物。拒盐植物的根系有特殊的本领,能够把盐分阻挡在外。泌盐植物的根系会吸收盐分,但这些盐分运送到茎叶之后便通过专门的细胞分泌到体外了。耐盐植物则是真正会把盐分储存在体内的植物。是不是很厉害?那耐盐植物是怎么办到的呢?
实际上,耐盐植物细胞的胞质中盐分含量并不高,它们和其他植物一样,胞质中正常的生理活动在高盐的条件下会失灵。但是,耐盐植物细胞的液泡膜上有一种转运蛋白含量较高,它们可以把胞质中多余的钠离子泵入液泡之中隔离起来,这样就保证了胞质中的钠离子具有较低的浓度。而编码这种转运蛋白的基因叫作NHX1,这种基因在植物界广泛存在,但是一般植物都没有像耐盐植物那样充分挖掘它的潜能。
那么,重点来了,你是不是会问:是否可以把耐盐植物的NHX1基因和其他相关基因转到粮食作物,比如谷物的基因组里面让它们拥有耐盐的能力?这样土壤盐碱化对它们产量的影响就会减弱。
的确,目前已经有一些实验取得了成功,表明用这种办法培育耐盐的新作物品种是可行的。当然,培育耐盐作物还有很多别的方法,最终目的都是为了能从盐碱地中“抢夺”出更多的粮食来。
本文来源:知识就是力量公众号
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