范俊臣,张之为
(内蒙古农业大学园艺与植物保护学院,内蒙古 呼和浩特 010018)
马铃薯(Solanum tuberosumL.)是茄科茄属一年生草本植物,是我国第四大粮食作物,2020年全国29个省(直辖市、自治区)马铃薯种植面积为559.6万公顷,总产量12 294.4万吨[1],在保障国家粮食安全和农民增收中具有不可代替的作用[2]。
马铃薯对盐中度敏感,盐害会抑制植株生长发育,甚至导致植株死亡[3],大大降低马铃薯产量和品质,严重制约马铃薯产业发展。因此,研究马铃薯对盐胁迫的响应机理具有重要意义。
研究表明,盐胁迫下,植物叶片出现褐色或棕色斑点甚至萎蔫卷曲,叶片色素被破坏,同时气孔收缩,限制了二氧化碳进入,影响光合作用,且长期胁迫下造成根系坏死,导致植物死亡[4-6];盐胁迫下,过量Na+、Cl-等离子对细胞产生离子毒害作用,影响植株对其他离子的吸收,而且形成的渗透压胁迫会引起细胞水势变化,导致植物失水[7,8];此外,盐胁迫会造成植物体内大量活性氧积累,打破自由基产生与清除这一动态平衡,导致膜脂过氧化,丙二醛(MDA)大量增加,造成膜系统损伤甚至瓦解,对植物体造成严重伤害[9-11]。超氧化物歧化酶(SOD)是植物抗氧化酶系统的第一道防线,在清除活性氧过程中发挥关键作用;过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)也是植物体内重要的抗氧化酶,可与SOD共同作用清除盐胁迫下产生的活性氧和自由基,从而降低过氧化伤害[10]。因此,MDA含量及SOD、POD、CAT活性常被用作衡量植物耐盐性的生理指标。
小G蛋白(small GTPases)是一类单体GTP结合蛋白,分子量为20~30 kD,依据功能可分为5个家族,即Ras、Rho、Rab、Arf和Ran家族[12]。……