Hvordan medierer grundstammer salinitetstolerance under saltstress?

Grundstammer spiller en afgørende rolle i at formidle scion-salinitetstolerance under saltstress gennem forskellige fysiologiske og biokemiske mekanismer. Her er flere måder, hvorpå grundstammer kan øge salinitetstolerancen for scion:

1. Regulering af ionoptagelse og transport:

- Grundstammer kan påvirke den selektive optagelse, transport og kompartmentalisering af ioner, såsom natrium (Na+) og chlorid (Cl-), i planten. Nogle grundstammer udviser reduceret Na+-optagelse og akkumulering i scion, hvorved de toksiske virkninger af disse ioner på plantevæv minimeres.

- Omvendt kan grundstammer fremme optagelsen og akkumuleringen af ​​gavnlige ioner, såsom kalium (K+) og calcium (Ca++), som hjælper med at opretholde cellulær homeostase og afbøde de negative virkninger af saltstress.

2. Forbedret vandoptagelse og transport:

- Grundstammer med omfattende og effektive rodsystemer kan forbedre vandoptagelsen og transporten til scion, hvilket afhjælper vandstress ofte forbundet med saltholdige forhold.

- Et veludviklet rodsystem giver mulighed for større adgang til vandressourcer i jorden, hvilket gør det muligt for scion at opretholde cellulær turgor og essentielle fysiologiske processer.

3. Akkumulation af kompatible opløsninger:

- Grundstammer kan lette akkumuleringen af ​​kompatible opløste stoffer, såsom prolin, glycin betain og sukkerarter, i scion.

- Disse kompatible opløste stoffer spiller en afgørende rolle i osmotisk justering, og hjælper planten med at opretholde cellevandspotentiale og turgor under forhold med høj saltholdighed.

4. Forbedret antioxidantforsvarssystem:

- Grundstammer kan forbedre scions antioxidantforsvarssystem ved at øge produktionen af ​​antioxidantenzymer, såsom superoxiddismutase (SOD), katalase (CAT) og ascorbatperoxidase (APX).

- Disse antioxidantenzymer er afgørende for at fjerne reaktive oxygenarter (ROS), der produceres under saltstress, og beskytter cellulære komponenter mod oxidativ skade.

5. Hormonregulering:

- Grundstammer kan påvirke hormonbalancen i scion, hvilket påvirker forskellige fysiologiske reaktioner.

- Nogle grundstammer fremmer produktionen eller ændrer følsomheden af ​​scion over for specifikke hormoner, såsom abscisinsyre (ABA), ethylen og cytokininer. Disse hormoner spiller en afgørende rolle i regulering af stressreaktioner, rodudvikling og skudvækst under saltstress.

6. Root-to-Shoot-signalering:

- Grundstammer kan kommunikere med scion gennem rod-til-skud signalveje, herunder transport af kemiske signaler, mikroRNA'er og proteiner.

- Disse signaler regulerer scions fysiologiske og molekylære reaktioner på saltstress, herunder aktivering af stress-responsive gener og metaboliske veje.

7. Fysiske og strukturelle tilpasninger:

- Grundstammer med specifikke fysiske egenskaber, såsom tykkere rødder, tættere rodhår og forbedret rodgennemtrængning, kan forbedre plantens forankring og stabilitet i saltholdig jord.

- Veludviklede rodsystemer med disse tilpasninger letter bedre jordudforskning, næringsstofoptagelse og modstandsdygtighed over for fysiske belastninger forbundet med saltpåvirket jord.

Ved at anvende disse mekanismer kan grundstammer forbedre saltholdighedstolerancen af ​​podede scions markant, hvilket giver dem mulighed for at modstå og trives under ugunstige saltvandsforhold. At vælge passende grundstammer baseret på deres specifikke egenskaber kan være en værdifuld strategi til at øge afgrødens produktivitet i saltholdige miljøer.