南京土壤所在盐害显著缓解缺铁植物铁营养状况研究中取得进展

如果将植物培养在只含一种金属离子的溶液中，即使这种离子是植物生长发育所必需的，如钾离子，而且在培养液中的浓度很低，植物也不能正常生活，不久即受害而死。原因是当培养在仅含有1种金属盐类溶液中的植物，将很快的积累金属离子，并呈现出不正常状态，致使植物死亡的现象。不正常状态包括根停止生长，生长区域中的细胞壁粘液化，细胞破坏，并失去细胞液，变成无结构的团块。这种由于溶液中只含有一种金属离子而对植物起毒害作用的现象称为单盐毒害。

中国科学院南京土壤研究所沈仁芳课题组以模式植物拟南芥为材料，在水培的条件下，研究了在盐毒害与缺铁同时存在的情况下拟南芥的生长状况。发现盐毒害（外源添加氯化钠）能显着缓解拟南芥对缺铁胁迫的响应，即叶片的失绿现象有所缓解，同时伴随着根系细胞壁半纤维素含量的降低，以及半纤维素/细胞壁所吸附的铁含量的降低，表明外源添加氯化钠能通过促进细胞壁所吸附的铁的释放达到体内铁的再利用。此外，外源添加氯化钠也能促进铁从根部到地上部分的转运，主要是通过上调FRD3 (FERRIC REDUCTASE DEFECTIVE3)， YSL2 (YELLOW STRIPE-LIKE) and NAS1 (NICOTIANAMINE SYNTHASE1)这些铁长距离运输相关基因的表达，从而有效地改善了地上部铁的营养状况。该研究为缺铁土壤上植物的生长提供了一种新的策略。 (生物谷Bioon.com）

铁是所有生物生长发育的必须营养元素之一，包括植物和动物，因为其参与生物体内众多氧化还原过程，同时还参与植物体内叶绿素的形成。虽然铁在土壤中的含量相当高，但在碱性土壤中，铁是以氧化铁和氢氧化铁的形式存在的，其有效性很低。据报道，世界上大约有三分之一的土壤属于碱性土壤，因此在农业生产上盐毒害是存在的，且与缺铁一样，是植物生长发育的限制因子，然而，目前关于植物如何同时响应缺铁与盐毒害的研究尚不清楚。