36.7: Reakcje na stres solny

Stres solny – który może być wywołany przez wysokie stężenie soli w środowisku rośliny – może znacząco wpływać na wzrost roślin i produkcję roślinną, wpływając na fotosyntezę oraz wchłanianie wody i składników odżywczych.

Cytoplazma komórek roślinnych ma wysokie stężenie substancji rozpuszczonej, co powoduje przepływ wody z gleby do rośliny w wyniku osmozy. Jednak nadmiar soli w otaczającej glebie zwiększa stężenie substancji rozpuszczonej w glebie, zmniejszając zdolność rośliny do pobierania wody.

Wysoki poziom sodu jest toksyczny dla roślin, więc zwiększenie zawartości sodu w celu kompensacji nie jest realną opcją. Jednak wiele roślin może reagować na umiarkowany stres solny, zwiększając wewnętrzny poziom substancji rozpuszczonych, które są dobrze tolerowane w wysokich stężeniach, takich jak prolina i glicyna. Wynikające z tego zwiększone stężenie substancji rozpuszczonej w cytoplazmie komórki pozwala korzeniom na zwiększenie poboru wody z gleby bez przyjmowania toksycznych poziomów sodu.

Sód nie jest niezbędny dla większości roślin, a nadmiar sodu wpływa na wchłanianie niezbędnych składników odżywczych. Na przykład pobieranie potasu – który reguluje fotosyntezę, syntezę białek i inne podstawowe funkcje roślin – jest utrudnione przez sód w warunkach silnego zasolenia. Wapń może łagodzić niektóre skutki stresu solnego, ułatwiając wychwyt potasu poprzez regulację transporterów jonów.

Nie wszystkie rośliny są wrażliwe na sól. Rośliny można sklasyfikować jako halofity lub glikofity na podstawie ich tolerancji zasolenia. Podczas gdy halofity są odporne na sól, glikofity nie. Aby tolerować wysokie stężenia soli, halofity mogą zmniejszać pobór sodu, dzielić sód na grupy lub wydalać sód. Niewielka grupa halofitów zwanych recretohalofitami ma wyspecjalizowane gruczoły naskórkowe – zwane gruczołami solnymi – w swoich łodygach i liściach. Gruczoły solne pobierają nadmiar soli z sąsiednich tkanek i wydalają ją na powierzchnię rośliny. Badając halofity, naukowcy mogą odkryć mechanizmy tolerancji soli u roślin i potencjalnie wykorzystać tę wiedzę do poprawy produkcji roślinnej w regionach dotkniętych zasoleniem.