水稻耐盐研究进展
Research Progress of Rice Drought Tolerant
摘要：水稻是我国最重要的粮食作物之一，种植面积约占粮食作物面积的30%，产量约占粮食总产量的38%。随着土壤盐渍化现象日益加重，严重制约了水稻生产，提高水稻耐盐能力是水稻育种工作亟需解决的关键问题，对水稻产量和品质具有重要意义。本文综述了水稻盐胁迫生理生化研究、耐盐分子机理、耐盐相关基因调控及提高水稻耐盐性的途径等方面的研究，并对该领域的前景进行了展望。
关键词：水稻；耐盐；生理生化；分子克隆；功能研究
引言
水稻作为世界三大主要粮食作物之一，也是分子生物学、遗传学等学科主要研究的模式植物之一。在我国，水稻是第一大粮食作物，种植面积约占粮食作物总种植面积的30%，产量约占粮食总产量的38%。随着我国现代工农业生产的飞速发展，不合理的灌溉以及大量化肥使用，致使土壤盐渍化程度日益加剧，已严重影响水稻等粮食作物的正常生产和可持续发展，盐害已然成为影响水稻生长及产量形成的一个重要因素，但目前农业耕种受到了多种环境因素的制约。目前，盐胁迫是制约农作物产量最严重的因素之一，调查研究发现我国约有5.54亿亩盐渍化土地，约占全国可用耕地的25%。一方面世界上有较大面积的盐碱地难以用于水稻种植，另一方面，不合理的水资源管理方式导致土壤盐渍化的情况日益严重，因此，通过遗传改良水稻的耐盐胁迫能力对增加水稻产量、提高水稻品质有重要的意义。近年来，尽管对水稻耐盐性的研究已多见报道，也取得了一定的科研成果，但相较与于模式植物拟南芥，水稻耐盐分子机制的认识仍未深入，尚未培育出耐盐胁迫能力强的水稻品种，严重阻碍了高产耐盐水稻培育的进程。利用现代分子生物学技术，分离克隆更多水稻耐盐相关的基因，将为理解水稻耐盐分子机制及培育高产耐盐水稻品种奠定重要的理论基础，而筛选水稻耐盐突变体是发现新基因的一条有效的途径，通过基因工程育种，可以创新出水稻耐盐新品种，不仅解决了盐渍化土壤难以耕种水稻的窘境，也可以丰富水稻基因种类，弥补了传统育种的不足，而且对增加水稻产量、提高水稻品质有重要的意义。
- 水稻盐胁迫生理生化研究
盐胁迫主要包括离子毒害和离子吸收不平衡，使植物的生长受抑制，光合下降，能耗增加，衰老加速，生长量降低，最终导致植株因饥饿而死亡[1]。水稻在盐胁迫条件下，会出现植株变矮，叶片颜色变浅，产量降低等现象。在物质代谢方面，种子内淀粉酶活性也随之下降，尤其是alpha;-淀粉酶活性迅速降低，使淀粉水解速率减缓，可溶性糖含量降低，淀粉贮藏组织中淀粉粒形象较致密；此外，蛋白酶活性降低导致蛋白质转化速率下降，糊粉层胞质中蛋白质残留量较多，干物质消耗减少[2]。
研究表明，盐胁迫对水稻的伤害分为渗透伤害和离子伤害两种。水稻在高盐环境下，由于外界溶液浓度高于水稻细胞液，水稻从外界吸收水分会抑制，影响水稻生长，即渗透伤害。离子伤害即外界Na 浓度较高，导致水稻细胞内Na 含量升高，同时Na 的大量积累会影响到水稻对K 、Ca2 等其他离子的吸收，抑制水稻的生长。
- 水稻耐盐机理
水稻的耐盐机理是一个复杂的生理生化过程，涉及诸多基因以及多种耐盐机制的协调作用，深入研究水稻耐盐机理对水稻育种具有重要的指导意义。研究表明，水稻对盐胁迫的适应机制主要有渗透调节、离子调节、细胞膜保护。
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