Солевой стресс & mdash;, который может быть вызван высокими концентрациями соли в окружающей среде растений & mdash; может существенно повлиять на рост растений и урожайность, влияя на фотосинтез и поглощение воды и питательных веществ.
Цитоплазма растительных клеток имеет высокую концентрацию растворенных веществ, из-за чего вода перетекает из почвы в растения за счет осмоса. Однако избыток соли в окружающей почве увеличивает концентрацию растворенных в ней веществ, снижая способность растений поглощать воду.
Высокий уровень натрия токсичен для растений, поэтому увеличение содержания натрия в них нецелесообразно. Однако многие растения могут реагировать на умеренный солевой стресс увеличением внутренних уровней растворенных веществ, которые хорошо переносятся при высоких концентрациях, таких как пролин и глицин. В результате повышенная концентрация растворенного вещества в цитоплазме клетки позволяет корням увеличивать поглощение воды из почвы, не поглощая токсичный уровень натрия.
Натрий не является необходимым для большинства растений, а его избыток влияет на усвоение основных питательных веществ. Например, поглощению калия, который регулирует фотосинтез, синтез белка и другие важные функции растений, препятствует натрий в сильно засоленных условиях. Кальций может смягчить некоторые эффекты солевого стресса, облегчая поглощение калия за счет регулирования переносчиков ионов.
Не все растения чувствительны к соли. Растения можно классифицировать как галофиты или гликофиты в зависимости от их устойчивости к засолению. В то время как галофиты устойчивы к солям, гликофиты – нет. Чтобы переносить высокие концентрации соли, галофиты могут снижать поглощение натрия, отделять натрий или выделять натрий. Небольшая группа галофитов, называемых ректогалофитами, имеет в стеблях и листьях специальные эпидермальные железы, называемые солевыми железами. Солевые железы поглощают излишки соли из соседних тканей и выводят ее на поверхность растения. Изучая галофиты, ученые могут раскрыть механизмы солеустойчивости растений и потенциально использовать эти знания для повышения урожайности сельскохозяйственных культур в регионах, подверженных засолению.
