为更加科学地利用天然抗碱牧草种质资源解决草原碱化这一问题,而提出了植物抗碱生理适应机制这一新课题。本课题以虎尾草、星星草、碱地肤等几种具有不同生理特征的天然高抗碱牧草为材料,深入研究碱胁迫下其生理响应特点及过程,着重探索pH调节、离子平衡、有机酸代谢调节等针对碱胁迫的生理适应机制。项目已按计划圆满完成,获得一系列重要成果。揭示了虎尾草等抗碱牧草适应盐碱生境的渗透调节及离子平衡机制;明确了有机酸代谢调节是植物适应碱胁迫的关键生理过程;发现了植物响应碱胁迫时所积累有机酸的组分不仅具有明显的种间差异而且在植株的根与茎叶中也显著不同。得出了抗碱植物根适应高pH环境的关键在于根外pH调节,这一过程主要发生在根中柱鞘以外的质外体空间。提出了植物的抗碱性取决于其根,应该对根的适应机制进行更加深入研究的观点。所获结果将为碱化草原的生态恢复、牧草抗性育种以及天然抗碱基因的开发利用奠定基础。研究结果填补了植物抗碱生理的理论空白。
英文主题词Alkalized grassland; Alkali-resistant forage; Alkali stress; Physiological mechanism; pH adjustment