Back to chapter

36.7:

תגובות לעקת מלח

JoVE 核
生物学
需要订阅 JoVE 才能查看此.  登录或开始免费试用。
JoVE 核 生物学
Responses to Salt Stress

Languages

分享

מליחות משפיעה על צמיחתם והתפתחותם של צמחים על ידי השפעה על ספיגת המים והחומר מזון וכן על ידי פוטוסינתזה. הציטופלסמות של תאי צמחים בעלי ריכוזי מומסים גבוהים המובילים מים מהאדמה לצמח. עם זאת, הימצאות עודפי מלח באדמה מעלה את ריכוז המומסים בקרקע, ומונעים את יכולת הצמח ליטול מים גם כשיש מספיק מים באדמה.נושא נוסף עם רמות עודפות של מלח באדמה הוא שהנתרן ויונים אחרים במלחים רעילים לצמחים בריכוזים גבוהים. צמחים רבים יכולים להגיב לרמות מתונות של מלח באדמה על ידי ייצור מומסים שהם נסבלים היטב בריכוזים גבוהים;זה מעלה את ריכוז המומסים בתאי צמחים, ומאפשר לשורשים לספוג מים מהאדמה מבלי ליטול רמות נתרן רעילות. עודף נתרן על פני השורש מפחית גם את ספיגת האשלגן, המעכב את צמיחת הצמח סידן יכול להגן על צמחים מפני לחץ נתרן על ידי ויסות מובילי יונים, אנזימים ושעתוק גנים.עודף של נתרן ויונים אחרים שמקורם במלח באדמה יכול גם לשנות את התוכן ההורמונלי בצמחים. לדוגמא, חומצה אבסיסית מיוצרת כתגובה לרמות מלח מוגזמות, הסוגרות את הפיוניות. לא כל הצמחים רגישים למלח בסביבתם.צמחים סובלניים למלח המכונים הלופיטים הסתגלו לסביבות עתירות מלח. הלופיטים פתחו תכונות המעניקות חוסן למתח מלח כמו בלוטות האפידרמיס המתמחות הנקראות בלוטות מלח על גבעולין ועליםיהם בלוטות המלח נוטלות עודפי מלח מרקמות שכנות ומפרישות את המלח על פני העלים, שם ניתן להסיר אותו על ידי גשם או רוח.

36.7:

תגובות לעקת מלח

Salt stress—which can be triggered by high salt concentrations in a plant’s environment—can significantly affect plant growth and crop production by influencing photosynthesis and the absorption of water and nutrients.

Plant cell cytoplasm has a high solute concentration, which causes water to flow from the soil into the plant due to osmosis. However, excess salt in the surrounding soil increases the soil solute concentration, reducing the plant’s ability to take up water.

High levels of sodium are toxic to plants, so increasing their sodium content to compensate is not a viable option. However, many plants can respond to moderate salt stress by increasing internal levels of solutes that are well-tolerated at high concentrations—like proline and glycine. The resulting increased solute concentration within the cell cytoplasm allows the roots to increase water uptake from the soil without taking in toxic levels of sodium.

Sodium is not essential for most plants, and excess sodium affects the absorption of essential nutrients. For example, the uptake of potassium—which regulates photosynthesis, protein synthesis, and other essential plant functions—is impeded by sodium in highly saline conditions. Calcium can ameliorate some effects of salt stress by facilitating potassium uptake through the regulation of ion transporters.

Not all plants are sensitive to salt. Plants can be classified as halophytes or glycophytes based on their salinity tolerance. While halophytes are salt-resilient, glycophytes are not. In order to tolerate high salt concentrations, halophytes may reduce sodium uptake, compartmentalize sodium, or excrete sodium. A small group of halophytes called recretohalophytes have specialized epidermal glands—called salt glands—in their stems and leaves. Salt glands take up excess salt from neighboring tissues and excrete it onto the plant surface. By studying halophytes, scientists can uncover the mechanisms of salt tolerance in plants and potentially use this knowledge to improve crop production in regions affected by salinity.

Suggested Reading

Meng, X., Zhou, J., & Sui, N. (2018). Mechanisms of salt tolerance in halophytes: current understanding and recent advances. Open life sciences. 13 (1), 149-154. [Source]

Torabi, M., Halim, R. A., Mokhtarzadeh, A., & Miri, Y. (2013). Physiological and Biochemical Responses of Plants in Saline Environment. Roychowdhury, R. Crop Biology and Agriculture in Harsh Environments. LAP LAMBERT Academic Publishing. [Source]