第119期-二价阳离子影响盐胁迫大麦叶片的离子流

盐胁迫对植物造成重大伤害，尤其是导致叶片的光化学效率下降。以前的研究发现，胞外的Ca²⁺能够缓解NaCl对植物的伤害，那么其他的二价阳离子是否也有这样的作用？

为了回答这一问题，澳大利亚的科学家Sergey Shabala教授等人使用非损伤微测技术通过测定离子流研究了四种二价阳离子Ba²⁺、Zn²⁺、Ca²⁺和Mg²⁺对大麦盐胁迫的缓解机制。5周的大麦用50 mM和100 mM的NaCl处理后发现在低Ca²⁺水平下NaCl引起了叶绿素含量和气孔导度的显著下降，添加Ca²⁺能够恢复正常的PSII光化学效率和叶绿素含量。在离体叶片实验中，不仅是Ca²⁺，而且其他的二价阳离子（特别是Ba²⁺和Mg²⁺）也能显著缓解NaCl对叶片光化学效率的影响。

添加20mM的Na⁺（NaCl，Na₂SO₄）到溶液中后，使用非损伤微测技术测定了盐胁迫下大麦叶肉细胞的Na⁺、K⁺和Cl^-的流速，发现Na⁺引起了Na⁺的显著吸收和K⁺的显著外流，通过添加1mM的二价阳离可以缓解离子的变化，这些二价阳离子的相对效率大小是：Ba²⁺>Zn²⁺=Ca²⁺>Mg²⁺。研究结果表明，二价阳离子除阻止Na⁺通过NSCC进入细胞外，也能提高K+转运体的活性，因此协助叶片维持更高的K⁺/Na⁺比来保证正常的光化学效率。

 

参考文献：Sergey Shabala, et al. Effect of divalent cations on ion fluxes and leaf photochemistry in salinized barley leaves. Journal of Experimental Botany, 2005, 56: 1369 - 1378.

 

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