范馨月，張 華，趙繼業(yè)，杜子沫，叢日晨

（1北京市園林科學(xué)研究院，北京100102；2河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，河北保定071000）

0 引言

植物在遭受非生物脅迫時(shí)可以感應(yīng)脅迫信號(hào)并且觸發(fā)相應(yīng)響應(yīng)機(jī)制，通過改變自身的生長(zhǎng)、代謝和發(fā)育過程來應(yīng)對(duì)脅迫，以避免其受到傷害[1-2]。植物應(yīng)對(duì)各種不同脅迫有不同的響應(yīng)機(jī)制，但也會(huì)存在部分交叉。

土壤鹽堿化是一個(gè)日益嚴(yán)重的全球性問題，造成土壤鹽堿化的原因除了自然發(fā)生的土壤鹽堿化，氣候變化和不良的灌溉方式也被認(rèn)為是主要因素[3]。糧農(nóng)組織最近的一項(xiàng)報(bào)告顯示，目前全球20%以上的灌區(qū)受到土壤鹽堿化的影響，到2050年，這一數(shù)字將可能擴(kuò)大到50%[4]。中國(guó)是鹽堿地大國(guó)，2015年國(guó)家林業(yè)局調(diào)查國(guó)內(nèi)鹽堿土地面積為17.79萬km2[5]，約占全世界的10%。

絨毛白蠟(Fraxinus velutina)又叫絨毛梣，屬木犀科白蠟屬，與其他白蠟對(duì)比，絨毛白蠟具有較強(qiáng)的耐鹽堿能力[6]，在天津、秦皇島等濱海地區(qū)表現(xiàn)良好，是優(yōu)良的鹽堿地造林樹種，適用于濱海城市綠化。目前，關(guān)于絨毛白蠟的耐鹽性的研究主要集中在耐鹽品種的選育和培育以及生理特性上，對(duì)于絨毛白蠟在鹽脅迫下的響應(yīng)機(jī)制研究較少。耐鹽堿基因的表達(dá)、滲透調(diào)節(jié)、離子的選擇吸收等是絨毛白蠟?zāi)望}堿的關(guān)鍵，探討絨毛白蠟?zāi)望}堿的生理和分子響應(yīng)機(jī)制有利于通過分子手段改良品種，為喬木耐鹽堿研究提供部分依據(jù)，豐富鹽堿地綠化喬木樹種。

1 鹽堿脅迫對(duì)絨毛白蠟的影響

鹽漬環(huán)境對(duì)植物的影響幾乎囊括了從種子萌發(fā)到植株生長(zhǎng)最后死亡的整個(gè)生命過程，鹽脅迫會(huì)造成生理干旱、減弱葉片的光合作用、損壞細(xì)胞膜、造成代謝紊亂等，最終可能使植物營(yíng)養(yǎng)不良甚至死亡[7]。

1.1 對(duì)種子萌發(fā)影響

種子能在鹽堿地順利萌發(fā)是植物具有耐鹽堿能力的重要表現(xiàn)之一。研究表明隨著脅迫的增強(qiáng)，絨毛白蠟發(fā)芽率基本上是先升高后降低。低濃度的鹽脅迫可以適當(dāng)提高絨毛白蠟種子的發(fā)芽率，高濃度則會(huì)抑制種子的發(fā)芽率。劉萍等對(duì)鹽脅迫下未萌發(fā)的種子進(jìn)行復(fù)水實(shí)驗(yàn)，表明在一定臨界值內(nèi)沒能萌發(fā)的種子在復(fù)水實(shí)驗(yàn)后可以恢復(fù)萌發(fā)，恢復(fù)率達(dá)90%左右，但是當(dāng)鹽濃度超過臨界值時(shí)，恢復(fù)率逐漸下降。說明絨毛白蠟的種子對(duì)于在一定臨界值內(nèi)的鹽脅迫有一定的適應(yīng)能力，且保持萌發(fā)的潛力[8-9]。雖然絨毛白蠟植株具有較強(qiáng)的耐鹽堿性，但鹽脅迫也會(huì)明顯影響種子的形成質(zhì)量，鹽堿地種子千粒重僅為非鹽堿地的78%。

1.2 對(duì)絨毛白蠟形態(tài)及生長(zhǎng)的影響

鹽分對(duì)植物整個(gè)生命周期都有較為顯著的影響，鹽脅迫會(huì)抑制組織和器官的生長(zhǎng)，導(dǎo)致生長(zhǎng)不良等[10]。在鹽脅迫下，植物芽部和根部的生物量都會(huì)顯著降低[11]。對(duì)鹽脅迫下絨毛白蠟的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定發(fā)現(xiàn)，在鹽脅迫下，絨毛白蠟的株高、地莖以及葉片面積均隨著脅迫強(qiáng)度的增大和時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，在高濃度鹽處理中，葉片開始出現(xiàn)干枯脫落現(xiàn)象。隨著鹽脅迫濃度的升高，植株整體和各器官的生物量均大幅下降，且降低的速度加快、幅度增大[12]。

1.3 對(duì)光合速率和葉綠素含量的影響

光合作用為植物提供生長(zhǎng)所需能量。在鹽脅迫下，絨毛白蠟的光合速率隨鹽濃度的增加而逐步降低。主要原因是光合作用需要吸收二氧化碳，而鹽脅迫會(huì)造成氣孔導(dǎo)度下降使葉片不能順利吸收二氧化碳。此外，鹽脅迫還會(huì)降低葉綠素含量，破壞葉綠體的結(jié)構(gòu)。

葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的重要細(xì)胞器，在鹽堿脅迫下容易受到影響。植物進(jìn)行光合反應(yīng)時(shí)起主要作用的色素是葉綠素。研究表明，鹽脅迫會(huì)造成絨毛白蠟體內(nèi)葉綠素含量的降低，葉綠素含量與脅迫強(qiáng)度呈反比。葉綠素含量下降的主要原因是葉綠素被葉綠素酶分解，同時(shí)光合酶受到抑制。另外鹽脅迫還會(huì)破壞葉綠體的結(jié)構(gòu)，鹽脅迫下產(chǎn)生的大量自由基破壞了葉綠體質(zhì)膜，阻礙了類囊體膜的形成，也破壞了類囊體膜的結(jié)構(gòu)，使垛疊狀態(tài)的類囊體膜比例下降[13]。

1.4 對(duì)細(xì)胞膜透性的影響

鹽脅迫下細(xì)胞質(zhì)膜最先受到傷害，鹽脅迫導(dǎo)致膜脂過氧化，積累大量的丙二醛，使得細(xì)胞質(zhì)膜透性增大，細(xì)胞膜的相對(duì)電導(dǎo)率增大[14]。

1.4.1 相對(duì)電導(dǎo)率 鹽脅迫下植物的相對(duì)電導(dǎo)率是研究植物抗鹽性的理想指標(biāo)之一，細(xì)胞膜越完整相對(duì)電導(dǎo)率就會(huì)越低[15]。研究表明，鹽脅迫會(huì)破壞白蠟葉細(xì)胞中的細(xì)胞膜系統(tǒng)，在鹽堿脅迫對(duì)白蠟種子的研究中發(fā)現(xiàn)，在相同鹽脅迫下，相比采于保定的白蠟種子，秦皇島的白蠟種子具有更低的相對(duì)電導(dǎo)率，這說明采于秦皇島種子的抗鹽性更強(qiáng)，當(dāng)?shù)氐臑I海氣候和土壤環(huán)境可能是誘因[16]。

1.4.2 MDA（丙二醛）植物體內(nèi)丙二醛的含量是衡量細(xì)胞膜膜質(zhì)過氧化程度的一個(gè)指標(biāo)，也可以用來判斷植物抗性的強(qiáng)弱。隨著鹽濃度和時(shí)間的增加，絨毛白蠟種子和葉片中的MDA含量增加，但葉片中MDA含量的增長(zhǎng)速度不同，在絨毛白蠟受到鹽脅迫的初始階段，MDA的含量增長(zhǎng)幅度較小且增速較慢，這可能是由于絨毛白蠟在鹽脅迫初期會(huì)通過自身調(diào)控來降低鹽脅迫對(duì)細(xì)胞的傷害，保護(hù)自身膜質(zhì)不被破壞。但隨著脅迫的增強(qiáng)，葉片中的MDA含量會(huì)呈現(xiàn)較大幅度的上升且增長(zhǎng)較快，說明長(zhǎng)時(shí)間的高鹽環(huán)境會(huì)使自身調(diào)節(jié)機(jī)制受損，加快了細(xì)胞膜的過氧化進(jìn)程[16-17]。

2 絨毛白蠟對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)機(jī)制

2.1 絨毛白蠟響應(yīng)鹽脅迫的生理機(jī)制

2.1.1 形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)鹽脅迫的適應(yīng)性變化 在長(zhǎng)期的生物進(jìn)化過程中，幾乎每種植物都形成了適應(yīng)自身生長(zhǎng)環(huán)境的形態(tài)結(jié)構(gòu)，在鹽堿環(huán)境下各類植物的結(jié)構(gòu)也會(huì)為適應(yīng)環(huán)境而產(chǎn)生一系列的變化。

絨毛白蠟葉片表面存在可分泌鹽分的腺體，可以將鹽分排出體外。在鹽脅迫下絨毛白蠟的葉面積隨著鹽濃度的升高而降低，出現(xiàn)干物質(zhì)大量消耗的情況，表現(xiàn)為生物量減小[18]，而且在鹽脅迫下的絨毛白蠟葉片有肉質(zhì)化趨勢(shì)。鹽脅迫不僅會(huì)影響植物莖葉等外部結(jié)構(gòu)，也會(huì)影響植物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在重度鹽堿地的白蠟葉片的柵欄組織和海綿組織厚度的比值在所有樹種中最大，海綿組織排列較為疏松，細(xì)胞間空隙會(huì)形成發(fā)達(dá)的通氣組織，表現(xiàn)出對(duì)鹽漬環(huán)境較強(qiáng)的適應(yīng)性[19]。

根是從土壤中吸取營(yíng)養(yǎng)的重要器官，根系的解剖結(jié)構(gòu)與植物耐鹽性有直接關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，絨毛白蠟具有根系直徑較大、側(cè)根發(fā)達(dá)、延伸較長(zhǎng)等特點(diǎn)，并且絨毛白蠟的根系有一定的避鹽性[20]，且相比于正常生長(zhǎng)條件，鹽堿地的絨毛白蠟根莖比會(huì)增大，這可能是絨毛白蠟可以在鹽堿環(huán)境下生存的原因之一。

2.1.2 離子轉(zhuǎn)運(yùn)與區(qū)域化 鹽脅迫會(huì)引起離子毒害，對(duì)有害離子轉(zhuǎn)運(yùn)和區(qū)域化的限制可以有效減少危害。引起離子毒害的主要離子是Na+，相關(guān)研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾種Na+轉(zhuǎn)運(yùn)方式[21-22]，如圖1所示。

圖1 植物細(xì)胞內(nèi)Na+的4種轉(zhuǎn)運(yùn)方式

植物體內(nèi)的Na+、Cl-的分布可以在一定程度上反映植物對(duì)于鹽脅迫的耐受能力，在絨毛白蠟中Na+的分布大致為細(xì)根>主根>莖>葉，細(xì)根是直接從外界吸收水分以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的部位，是最先接觸到Na+和Cl-的部位，因此是積累離子最多的部位。鹽分主要積累在絨毛白蠟根的皮層外圍細(xì)胞內(nèi)，而且絨毛白蠟的葉肉細(xì)胞內(nèi)有大液泡，也可以將離子區(qū)域化，這可能是絨毛白蠟具有較強(qiáng)耐鹽能力的原因之一[23-24]。

2.1.3 滲透調(diào)節(jié) 滲透脅迫會(huì)造成植物缺水、植物氣孔關(guān)閉、細(xì)胞擴(kuò)張受到抑制、生長(zhǎng)速度減緩等[25]。調(diào)節(jié)水勢(shì)的方法主要有2種，一種是積累無機(jī)離子，另一種是積累有機(jī)滲透物質(zhì)。細(xì)胞內(nèi)有過多的無機(jī)離子的積累，會(huì)產(chǎn)生離子毒害，所以植物可以通過積累脯氨酸、可溶性糖等有機(jī)物滲透物質(zhì)來調(diào)節(jié)滲透平衡[26-27]。

（1）可溶性糖。植物組織中普遍存在可溶性糖，種類較多，有葡糖糖、果糖等。絨毛白蠟體內(nèi)的可溶性糖含量隨著鹽脅迫強(qiáng)度的增加而增加[12]。武德等[17]研究表明，在對(duì)絨毛白蠟進(jìn)行鹽脅迫的開始階段，體內(nèi)可溶性蛋白含量變化是先下降后逐漸增加，下降的原因可能是鹽分將可溶性蛋白破壞分解成了氨基酸，之后含量增加可能是植物啟動(dòng)了自我防護(hù)機(jī)制，產(chǎn)生了一些可溶性蛋白以抵抗逆境，因此絨毛白蠟對(duì)鹽脅迫有一定的抵抗和適應(yīng)能力。

（2）脯氨酸。脯氨酸也是一種有機(jī)滲透物質(zhì)，對(duì)提高植物的耐鹽堿性有重要作用，還能增加植物體內(nèi)抗氧化酶的活性[28]。閆文華等[29]研究表明，當(dāng)鹽脅迫的強(qiáng)度逐漸增大時(shí)，脯氨酸的含量也在逐步增加，在達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，脯氨酸含量達(dá)到峰值，之后脯氨酸含量開始逐步減少，這可能是由于鹽分對(duì)植物的傷害超出了植物所能承受的范圍，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)合成受阻。

2.1.4 保護(hù)酶的作用 在氧的代謝過程中會(huì)產(chǎn)后一種激發(fā)狀態(tài)的氧分子被稱為活性氧?；钚匝蹙哂泻軓?qiáng)的氧化能力，可引起細(xì)胞膜老化、造成不可逆的傷害甚至是細(xì)胞死亡[30]，超氧化物歧化酶(SOD)是植物清除活性氧的第一個(gè)屏障[31]，在保護(hù)酶系統(tǒng)中處于中心地位，另外還包括過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)等保護(hù)酶。這些抗氧化酶活性可以作為反映植物抵御鹽脅迫能力的關(guān)鍵指標(biāo)。

研究表明，鹽脅迫強(qiáng)度加大會(huì)引起絨毛白蠟體內(nèi)的SOD含量呈先升高后下降的趨勢(shì)，先上升的原因是，植物在遭受不良環(huán)境時(shí)為了使活性氧處于相對(duì)平衡的水平，會(huì)產(chǎn)生SOD清除植物體內(nèi)多余的活性氧。但隨著脅迫時(shí)間和強(qiáng)度的上升，SOD活性下降，表明SOD對(duì)植物的保護(hù)作用是在一定范圍內(nèi)的，超過一定限度植物的自我調(diào)節(jié)機(jī)制被破壞。

保護(hù)酶系統(tǒng)除SOD外還有過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)。研究表明，隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，POD活性呈現(xiàn)“M”的趨勢(shì)，POD可以有效清除植物體內(nèi)的過氧化氫。推測(cè)在鹽脅迫過程中，植株通過提高POD的活性來保護(hù)植物免受傷害，以提高絨毛白蠟的抗性。吳麗云等[32]通過對(duì)絨毛白蠟種子的研究表明，CAT活性隨著鹽脅迫強(qiáng)度的升高而增加。POD和CAT酶活性與鹽濃度變化的關(guān)系還有待進(jìn)一步研究。

2.2 絨毛白蠟響應(yīng)鹽脅迫的分子機(jī)制

2.2.1 差異表達(dá)基因 對(duì)于絨毛白蠟的耐鹽堿性，無論國(guó)內(nèi)外的研究大部分停留在生理生化層面，而對(duì)更加深入的分子調(diào)控機(jī)制方面研究較少，缺乏較為全面的研究和分析。目前已經(jīng)有不同種白蠟在不同鹽漬環(huán)境下的差異基因分析以及絨毛白蠟在不同脅迫時(shí)間下的基因分析。

通過對(duì)在鹽脅迫下和對(duì)照組的絨毛白蠟和中國(guó)白蠟進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，對(duì)差異基因進(jìn)行分析，研究中檢測(cè)了差異表達(dá)基因(DEGs)，并分析了相關(guān)信號(hào)通路，上調(diào)基因主要集中在生物堿合成、氧脂質(zhì)的生物合成過程、嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)運(yùn)、細(xì)胞銅離子穩(wěn)態(tài)、果糖刺激產(chǎn)生植物類金屬硫蛋白、光系統(tǒng)Ⅰ中的光合電子傳遞、類黃酮生物合成、促性腺激素信號(hào)通路、淀粉和蔗糖代謝等。下調(diào)的基因主要與光合作用、硒復(fù)合代謝過程、雙受精形成合子和胚乳的過程以及苯丙類生物合成有關(guān)[33-34]。

研究通過對(duì)不同鹽處理時(shí)間下(0.5、24 h)的絨毛白蠟進(jìn)行表達(dá)譜分析，發(fā)現(xiàn)持續(xù)0.5 h鹽脅迫的絨毛白蠟與對(duì)照組相比，并沒有發(fā)現(xiàn)較多的差異表達(dá)基因，而當(dāng)鹽脅迫持續(xù)24 h后差異基因大量增多，說明要引起顯著的基因表達(dá)量差異需要長(zhǎng)時(shí)間的鹽脅迫。且持續(xù)24 h鹽脅迫與0.5 h相比差異基因中所涉及的功能顯著增多。通過分析絨毛白蠟在不同脅迫時(shí)間下的差異基因，篩選出一些用于響應(yīng)鹽脅迫的關(guān)鍵基因，其功能主要有滲透保護(hù)物質(zhì)合成、調(diào)節(jié)離子平衡、水通道蛋白合成、抗氧化酶的生成、激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、光系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)、轉(zhuǎn)錄調(diào)控等多方面[35]。

“懷舊”，一方面是兩岸聽眾的審美特征，而另一方面也反映出當(dāng)代華語(yǔ)流行樂壇存在的問題。如當(dāng)前各個(gè)經(jīng)紀(jì)公司在籌劃歌手個(gè)人演唱會(huì)時(shí)，都在打“懷舊”牌，列出該歌手多年來唱過的經(jīng)典曲目以增加演唱會(huì)的市場(chǎng)號(hào)召力，讓歌迷到現(xiàn)場(chǎng)“見證青春歲月”。[29]這一方面證明了這些流行歌手的影響力，另一個(gè)方面也顯示了整個(gè)流行樂壇一定程度上的青黃不接。[29]

差異基因所涉及的基因功能與上述生理相應(yīng)機(jī)制有一定重疊，絨毛白蠟響應(yīng)鹽脅迫的調(diào)控機(jī)制很復(fù)雜，受多基因控制，涉及多種功能基因以及調(diào)控基因，并且與其他脅迫的響應(yīng)機(jī)制存在交叉現(xiàn)象。

2.2.2 關(guān)鍵基因的分析

（1）FvNCED3基因。脫落酸(ABA)具有調(diào)節(jié)種子胚的發(fā)育、引起氣孔閉合以及促進(jìn)休眠和器官衰老等作用，可以增強(qiáng)植株對(duì)干旱、鹽堿和高溫等非生物脅迫的抗性。植物組織中內(nèi)源ABA水平受脫落酸合成、羥基化代謝、可逆糖基化代謝以及ABA長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)運(yùn)等過程的動(dòng)態(tài)調(diào)控[36-37]。ABA可以通過參與信號(hào)的傳導(dǎo)來調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)，以增強(qiáng)對(duì)脅迫的應(yīng)對(duì)能力[38]。

目前關(guān)于高等植物中ABA的合成途徑已經(jīng)較為清晰，如圖2所示[39]。

圖2 ABA合成途徑

研究表明，鹽脅迫使植物體內(nèi)ABA的含量上升，基因NCED可以調(diào)控鹽脅迫下ABA的合成[40]。目前已知的體內(nèi)包含此類基因的植物除了絨毛白蠟外還有海棠、擬南芥、煙草等[41]。相關(guān)研究表明，在鹽脅迫條件下NCED的表達(dá)水平越高則ABA含量越高，因此想增強(qiáng)植物的抗性可以通過提高NCED基因的表達(dá)水平來實(shí)現(xiàn)[42]，目前關(guān)于NCED基因在植物抵抗非生物脅迫方面的研究多數(shù)集中在干旱脅迫方面[43]。

研究人員已經(jīng)分離和克隆出了絨毛白蠟體內(nèi)的FvNCED3基因及其啟動(dòng)子，并且進(jìn)行了基因功能分析。發(fā)現(xiàn)FvNCED3在不同組織中的表達(dá)存在差異，葉片中的表達(dá)水平高于根中。在轉(zhuǎn)錄水平上，在脫水、鹽脅迫和外源ABA的作用下FvNCED3的表達(dá)量升高，在高溫和低溫脅迫下表達(dá)量降低，對(duì)紫外線無反應(yīng)，在干旱和鹽脅迫條件下，F(xiàn)vNCED3啟動(dòng)子誘導(dǎo)基因表達(dá)的能力顯著增強(qiáng)，有效提高了報(bào)告基因的表達(dá)，表明FvNCED3可以通過對(duì)外界刺激的響應(yīng)來增強(qiáng)植物下游基因的表達(dá)和抗逆性[44]。

目前ABA激活SnRK2s的機(jī)制基本被闡明，如圖3所示。在正常生長(zhǎng)條件下，蛋白磷酸酶PP2C會(huì)抑制SnRK2s的活性，而在植物遭受滲透脅迫時(shí)則會(huì)激發(fā)其響應(yīng)機(jī)制。研究表明SnRK2主要激活A(yù)BA的上游。首先滲透壓力通過一個(gè)假定感受器OSCA1來觸發(fā)鈣通道，Ca2+可以激活SnRK2s，導(dǎo)致ABA含量增加，ABA與受體PYLs結(jié)合可以抑制蛋白磷酸酶PP2C，從而激活第三類SnRK2，使其磷酸化[46-47]，同時(shí)也會(huì)磷酸化下游的轉(zhuǎn)錄因子AREB/ABFs/NTL，最后使相關(guān)脅迫響應(yīng)基因表達(dá)。SnRK2s也會(huì)激活其他響應(yīng)因子來增強(qiáng)抗性。

圖3 植物SnRK2s參與的主要調(diào)控途徑

研究表明，I類SnRK2s可以通過磷酸化mRNA-decapping激活子VCS，調(diào)控mRNA的含量。東京大學(xué)分析鑒定出3個(gè)RAF激酶作用于I類SnRK2s上游，以此來參與植物在滲透調(diào)節(jié)下的生長(zhǎng)，加深了對(duì)非依賴于ABA的滲透脅迫信號(hào)調(diào)控機(jī)制的認(rèn)識(shí)[48]。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)部分RAF激酶會(huì)受到ABA和滲透脅迫2個(gè)方面的影響[49]。

通過對(duì)絨毛白蠟進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序可以知道，在鹽脅迫條件下，F(xiàn)vSnRK2基因的表達(dá)量顯著增加，由此可以推測(cè)FvSnRK2是使絨毛白蠟具有較強(qiáng)抗鹽性的關(guān)鍵基因。目前在絨毛白蠟抗鹽脅迫研究中，發(fā)現(xiàn)3個(gè)SnRK2家族的相關(guān)基因，分別為FvSnRK2182、FvSnRK5271和FvSnRK748，其編碼蛋白均為親水性。通過對(duì)前2個(gè)基因的克隆和分析可知，F(xiàn)vSnRK2182基因全長(zhǎng)為1773 bp，共編碼363個(gè)氨基酸，F(xiàn)vSnRK5271基因全長(zhǎng)1267 bp，編碼了343個(gè)氨基酸[50]。通過將基因在擬南芥中異源表達(dá)顯示基因過量表達(dá)的植株對(duì)鹽脅迫具有更強(qiáng)的抗性，側(cè)根數(shù)量明顯增多，地上干鮮重、地下干鮮重、葉綠素含量、K+含量明顯上升，而Na+含量明顯降低。

（3）轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)。植物在響應(yīng)非生物脅迫時(shí)，轉(zhuǎn)錄因子是植物中一類重要的調(diào)節(jié)因子，與結(jié)構(gòu)基因不同，轉(zhuǎn)錄因子與逆境調(diào)控基因并不是一一對(duì)應(yīng)的。研究人員已經(jīng)在馬鈴薯、擬南芥等植物中發(fā)現(xiàn)了與植物耐逆性相關(guān)的MYB轉(zhuǎn)錄因子。目前已經(jīng)克隆了絨毛白蠟的FvMYB1、FvMYB2基因，cDNA全長(zhǎng)分別為1203和1201 bp。研究結(jié)果表明，F(xiàn)vMYB1的表達(dá)量具有組織差異性，莖中表達(dá)量最高，而FvMYB2沒有組織差異性，在各組織中表達(dá)差異不顯著。兩者都在一定程度上受鹽脅迫誘導(dǎo)表達(dá)，對(duì)植物增強(qiáng)自身抗鹽性有一定作用，主要表現(xiàn)在增強(qiáng)保護(hù)酶活性、增加脯氨酸和葉綠素含量等方面[35]。

2.2.3 DNA甲基化 植物對(duì)非生物脅迫的響應(yīng)還包括轉(zhuǎn)錄前表觀遺傳調(diào)控的參與，以此調(diào)控基因來編碼相關(guān)蛋白質(zhì)[51]。越來越多的研究表明，表觀遺傳機(jī)制在植物應(yīng)答非生物脅迫時(shí)發(fā)揮著重要作用[52]，通過表觀修飾會(huì)導(dǎo)致基因表達(dá)以及基因功能發(fā)生變化。一般來說甲基化程度高會(huì)造成基因表達(dá)量減少，相關(guān)研究表明將絨毛白蠟和水曲柳進(jìn)行雜交得到的子代植株具有明顯的雜種優(yōu)勢(shì)，通過比較雜交子代和親本種內(nèi)開放授粉植株，發(fā)現(xiàn)F1雜交種在抗鹽脅迫方面有了明顯提高。研究表明F1雜交種的DNA甲基化程度低于親本種內(nèi)開放授粉植株的甲基化程度，且隨著鹽脅迫時(shí)間的增加，雜交種和種內(nèi)授粉植株的DNA甲基化程度都增加，表明脅迫會(huì)使植物生長(zhǎng)過程中DNA甲基化修飾程度提高，鹽脅迫與DNA甲基化有關(guān)，并且會(huì)改變甲基化的模式[53]。

3 展望

通常所說的鹽堿脅迫是鹽化和堿化混合，人們經(jīng)常將鹽堿混為一談，其實(shí)很多研究表明，鹽脅迫和堿脅迫并不相同，是2種非生物脅迫類型[54]。2種脅迫對(duì)植物的傷害不同，鹽脅迫一般會(huì)引起離子脅迫和氧化損傷，而堿脅迫除了造成上述傷害外，還會(huì)引起高pH脅迫[55]。響應(yīng)鹽脅迫和堿脅迫的分子機(jī)制會(huì)有共同點(diǎn)，也會(huì)有不同[56]。目前對(duì)于堿脅迫對(duì)植物的影響已經(jīng)有了一些研究，但相對(duì)鹽脅迫來說要少得多。對(duì)于絨毛白蠟在堿性脅迫下的反應(yīng)，已經(jīng)有了相關(guān)研究，實(shí)驗(yàn)證明堿性鹽脅迫下脯氨酸的變化與中性鹽脅迫不同，并且葉片中POD、SOD、CAT的變化比較復(fù)雜，并不成單一的變化趨勢(shì)，這與中性鹽脅迫不相同，其原因還有待進(jìn)一步研究[17]。

植物一般具有交叉適應(yīng)性。交叉適應(yīng)性指植物遭受某一種逆境，啟動(dòng)一種自我調(diào)控機(jī)制時(shí)，同時(shí)也會(huì)提高對(duì)另一種逆境的抵抗能力。目前對(duì)于植物應(yīng)對(duì)單一脅迫的研究已取得大量進(jìn)展，而植物在自然界中遭遇的不良條件通常是幾種脅迫同時(shí)存在，因此對(duì)植物響應(yīng)聯(lián)合脅迫的機(jī)制研究已成為重點(diǎn)方向[57]。因此各脅迫之間以及各調(diào)控機(jī)制之間會(huì)存在交叉重疊。干旱通常會(huì)造成滲透脅迫，而鹽分則會(huì)造成滲透脅迫和離子毒害2個(gè)方面的影響，因此干旱脅迫和鹽脅迫有一些重疊信號(hào)。已對(duì)一些物種進(jìn)行過旱鹽脅迫的研究，例如文冠果、沙棗、灰胡楊等。對(duì)絨毛白蠟的耐鹽堿性可以集中于同時(shí)發(fā)生多種脅迫時(shí)的調(diào)控機(jī)制，以及生物脅迫和非生物脅迫信號(hào)之間的交互作用上。

目前對(duì)植物鹽脅迫的研究實(shí)驗(yàn)大多在培養(yǎng)的無菌苗上進(jìn)行，然而在自然環(huán)境中，植物是與微生物等共同生存的，今后的研究也可集中在了解相關(guān)微生物對(duì)植物抗性的影響上，有利于更加系統(tǒng)和完整地了解植物響應(yīng)非生物脅迫的機(jī)制。