钙离子在植物盐胁迫下的作用

钙离子在植物盐胁迫下的作用
作者：苏艳
来源：《农村-农业-农民·下半月》 2018年第5期
对植物来说，钙不仅是一种营养元素，还是细胞结构物质，是植物代谢和发育的主要调控者。

土壤中盐分浓度过高会对植物造成渗透胁迫，干扰营养离子平衡，进而引起营养失衡，造
成次级反应，如氧化胁迫等过程，最终抑制植物的生长。

那么，植物在受到盐分胁迫的作用下，钙离子是如何影响植物的一些生理指标的呢？
一.盐分胁迫下钙离子的作用
适量的钙离子能降低质膜透性，阻止胞内钾离子的外渗和钠离子的进入，从而提高植物的
耐盐性。

盐分胁迫条件下施加适量的外源钙，一方面可以缓解因钙不足造成的矿质营养胁迫；
另一方面，适量的钙能够增加质膜的稳定性和钙信号系统的正常发生和传递，从而维持细胞内
离子平衡。

二.盐分胁迫下外源钙离子对植物生理指标的影响
常测的生理指标有：过氧化物酶、脯氨酸、丙二醛、氮同化酶活性、鲜重、叶绿素及可溶
性蛋白含量及幼苗生长状况等。

过氧化物酶是植物体内的保护酶，它与超氧物歧化酶、过氧化氢酶相互协调共同协作，清
除胁迫条件下细胞中产生的氧自由基，减少膜脂过氧化作用，最终达到保护膜结构的作用。

对
小麦幼苗，进行盐处理，过氧化物酶活性随盐处理天数以及盐浓度增加而下降，但喷施外源氯
化钙的小麦幼苗，过氧化物酶活性下降的幅度明显低于未喷施氯化钙的对照组。

外源钙离子对
小麦幼苗的保护作用机理可能是钙离子与钙调蛋白结合，活化了过氧化物酶等保护酶的活性，
使小麦幼苗还保持着较高的过氧化物酶活性，因此可以减少活性氧的积累，从而降低植物细胞
内活性氧对膜脂的过氧化作用，维持细胞膜的稳定性和完整性。

丙二醛是植物细胞膜脂过氧化物之一。

随着盐胁迫程度的加剧、胁迫时间的延长，丙二醛
含量升高，这说明盐胁迫引起氧化作用加强，细胞膜伤害更加严重。

外源钙能抑制膜脂过氧化
作用，从而减轻对细胞的伤害。

丙二醛是膜脂过氧化作用的主要产物之一，它可与细胞膜上的
蛋白质、酶等结合，引起蛋白质分子内和分子间交联，从而使酶失活，破坏生物膜的结构和功能。

丙二醛含量可反映膜脂过氧化作用的强弱，其含量是判断膜脂过氧化程度的一个重要指标。

脯氨酸是植物蛋白质的主要组成部分，当植物受到盐胁迫时，脯氨酸可作为渗透剂参与植
物的渗透调节作用，盐分胁迫会导致植物体内脯氨酸含量积累增加。

钙在盐胁迫下促进脯氨酸
积累，但其生理机制迄今仍不明了。

有研究者认为，该过程可能涉及钙调蛋白的活化，并通过
基因表达大量合成脯氨酸。

近年来，由于人口增长、工业发展、不合理农业灌溉和施肥等原因，土壤盐碱化面积还在
不断扩大，盐胁迫成为限制作物生长发育和产量的主要环境因素之一。

盐胁迫下，植物体内会
产生大量活性氧自由基，动态平衡被破坏，从而导致细胞质膜透性增大、离子平衡失调、代谢
紊乱等一系列不良链式反应，严重会导致作物死亡，进而导致作物减产。

本文通过探究钙离子
在植物遭受盐胁迫下的作用机理，为农业生产实践中合理施用钙肥及盐碱土壤改良提供理论基础。