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西班牙研究人员发表了一项关于盐胁迫对橄榄树影响的研究,强调了地中海盆地日益严重的土壤盐渍化问题,并提出了潜在的解决方案。研究发现,橄榄树表现出不同程度的耐盐性,将耐盐砧木嫁接到敏感品种上是增强盐渍土壤恢复力的推荐方法。
西班牙研究人员首次发表了 根据一项研究, 盐胁迫对橄榄树的影响。
这项研究发表在《生物学》杂志上,全面回顾了土壤盐渍化的影响和可能的解决方案。土壤盐渍化是全球日益严重的问题,也是地中海盆地特别令人担忧的问题。
地中海盆地极易受到盐度的影响,这主要是由于降雨量少、数千年的农业灌溉和海水入侵。
另见:研究人员调查太阳能电池板和橄榄园的协同作用农业灌溉是造成土壤盐碱化的一个重要因素,因为植物没有吸收的灌溉水会蒸发,导致盐分逐渐积累。
每年灌溉1,000毫米,而水的含盐量仅为每升300毫克,据估计,每公顷土地的含盐量会增加300公斤。肥料中的离子会进一步加剧这种情况。
海水入侵是一种复杂的现象,其原因是人类用水、农业和畜牧业过度开发沿海含水层,同时这些含水层的补给减少,导致河流流域对水的需求增加。
这一现象因 气候变化,导致海平面上升和降水模式紊乱。
流域水位减少的河流向沿海含水层贡献的水量减少,而由于海平面上升和风暴潮增多,沿海含水层又会受到更多咸水流入的影响。
这导致含水层盐碱化,进而影响其相关生态系统和河口。
橄榄树以耐盐性著称,在西班牙、以色列和突尼斯等地中海地区的橄榄种植区,经常采用盐水灌溉,而水资源短缺是这些地区可持续农业发展的主要障碍之一。
橄榄树展现出应对盐胁迫的结构和生化策略。这些策略包括增厚根细胞壁、增加脯氨酸和甘露醇等渗透保护剂的产生,以及增强抗氧化系统以对抗活性氧。
然而,研究人员发现,橄榄树耐受盐分的能力在不同品种之间差异很大。
研究发现,Royal de Cazorla 和 Kalamata 等品种表现出最稳定的耐盐性,而 Leccino 和 Shiraz 则被归类为对盐敏感且不适合盐渍土壤的品种,除非嫁接到耐盐的砧木上。
将敏感品种嫁接到耐受性砧木(通常来自野生橄榄)上,可以增强恢复力。
与其他果树一样,橄榄树的行为受到所用砧木的影响,嫁接野生树砧木是培育更强壮的树木并提高果实质量的传统方法。
与驯化的亲属不同,野生橄榄树表现出高度的遗传变异性,是抵抗非生物胁迫基因的宝贵来源。
耐盐砧木已被证明可以减少盐分对葡萄树的不利影响,研究人员预计耐盐砧木同样可以减轻橄榄树的盐分胁迫。
因此,他们建议在短期和中期内在盐渍化土壤中使用耐盐品种或砧木。相比之下,培育耐盐品种的过程则更为耗时。
随着现代种植转向高密度灌溉系统,这种技术可能变得越来越重要,因为这需要更高的用水量并增加盐度风险。
有人提出,结合基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学的多组学方法将是橄榄胁迫研究的未来方向。
将这些域中的数据与 人工智能 机器学习工具可以构建预测品种在压力下表现的模型。例如,这些模型可以用来筛选有前景的品种或砧木。
这种方法也可以用来开发化学启动策略。启动是植物感知温和刺激的一种机制,这种刺激会诱导蛋白质进行翻译后修饰,例如磷酸化和羰基化。
这些修饰可以比单独的传统基因表达更有效地调节应激反应。识别合适的翻译后修饰可以启动增强对盐胁迫的耐受性。