耐盐水稻为何能耐盐碱?原来是一种植物纤维素合成酶类蛋白OsCSLD4这种酶在发挥作用。
科研人员对一种植物纤维素合成酶类蛋白OsCSLD4进行了深入分析,这种酶类蛋白参与植物细胞壁多种糖类的合成。生理生化和分子生物学实验结果表明,OsCSLD4抑制或缺失,可显著降低水稻耐盐性,而OsCSLD4过量表达,则会提高水稻耐盐性,这意味着,这种酶类蛋白在水稻盐胁迫应答中,具有重要作用。
通过转录组分析,科研人员推测,OsCSLD4可能通过细胞壁信号蛋白,调控植物生长发育进程和细胞内ABA合成和信号途径的活动,促进水稻籽粒发育和提高盐胁迫耐性,协同提高水稻耐逆性和产量。
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沙漠水稻是在盐碱地水稻的基础上建立起来的。但是两者有各自的核心技术。
一、什么是盐碱地水稻。
盐碱地水稻就是我们平时所说的海水稻,其实海水稻并不是能够在大海里生长的水稻,而是能够短时间浸泡在海水之中,等到海水褪去能够利用半碱水进行灌溉,能在海边滩涂等盐碱地进行种植。
海水的含盐率为3.5%左右,而海水稻目前能够在不低于1%的盐碱地内种植,等到海水涨潮,海水稻就会被淹没,等到海水褪去,海水稻能够吸收海水中的养分,具有抗风、抗涝等能力,虽然在育种学家的努力下,海水稻取得重大突破,但是大面积推广还是存在诸多困难。
二、为什么要研究盐碱地水稻。
第一,严酷的自然环境倒逼盐碱地水稻研究。我国能够利用的盐碱地在2亿亩以上,如果这部分土地能够充分利用,如果按照正常生长达到200-300公斤每亩的水稻产量,这部分土地可产生500多亿公斤的粮食,完全能够养活2亿人,这便是我国研究盐碱地水稻的大背景之一。
第二,丰富的盐碱地作物研究基础为海水稻研究提供帮助。最早研究海水稻的能够追溯到八十年前,埃及将耐盐碱的芦苇与水稻杂交、印度将耐盐碱的红树基因导入水稻品种,这些措施的运用都没有特别大的成效,虽然成效不大,但是为以后育种界的海水稻培育提供了较为丰富的理论基础,在这样的基础下,我国在盐碱地水稻的研究方面取得了较为重大的突破。
三、什么是沙漠水稻。
沙漠水稻利用的基本原理是无土栽培原理,在有水源的沙漠土地,在沙子下方25-80厘米处铺上防水层,用塑料薄膜隔断水的下渗, 在沙子上方铺上泥土、基质等,在土地四周设置防护堤,防止漏水,这样就能在沙漠地里种植水稻。从水稻育苗、插秧等全部过程中,都是利用沙子和肥料进行。
四、在迪拜种植成功的沙漠水稻,就是盐碱地水稻品种。
在沙漠种植水稻相比盐碱地水稻更是难上加难,例如在迪拜种植成功的水稻,不仅要考虑地下盐碱水的问题,还要考虑地表温度54摄氏度的高位,以及昼夜30摄氏度以上的温差,如果只是使用普通的盐碱地水稻,别说收获,水稻能够成活都称为问题,所以在特别恶劣的沙漠环境下种植海水稻,在传统盐碱地品种的基础上,加入了现代化的自动控水装置,利用传感器及各种灌溉装置,让水稻生长过程中的“环境”符合水稻基本生长需求。
盐碱地不仅是指海边盐碱,许多沙漠地区也是盐碱地,在这样的土地中种植水稻,育种学家已经走了很长的道路,目前提出的较为先进的四维改良法为这种抗逆性强的水稻提供了思路,即:从栽培体系、质保体系、装备系统、大数据平台服务体系,四个维度大力发展盐碱地水稻,相信在大批的育种学家的努力下,今后的不久,盐碱地水稻定能遍地开花。
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沙漠水稻和盐碱地水稻没什么直接的关系,品种更是两种不同特性的品种。盐碱地水稻有可能可以在沙漠种植,但是沙漠水稻基本上没有在盐碱地种植的可能性。
沙漠水稻。其实也可以理解为常规的水稻。因为沙漠中也没有盐碱化的情况,主要的特点是沙漠中土壤成分缺乏、养分缺乏、不保水。但是沙漠的昼夜温差较大,有利于提高水稻的品质;同时,沙漠地区种植水稻虫害的影响非常小,杀虫剂的施用量较小,品质和安全性方面的来说比较有优势。
可以说,只要能解决沙漠种植水稻过程中的养分补给和保持田面的含水量,种植水稻是没有问题的。而且,现在沙漠种植水稻也成为了现实,也没有专门针对沙漠地区开发的水稻新品种。更多进行的是沙漠地区种植技术方面的探索,比如说沙漠地表深处的防渗水处理以及更加合理的施肥技术。
盐碱地水稻,准确的说是抗盐碱水稻。是专门针对盐碱地地区开发的抗盐碱胁迫的水稻品种。在我们东北据我了解现在在中科院东北地理研究所从事抗盐碱水稻育种的成果比较突出,并且在吉林省白城市设立了大安抗盐碱水稻育种的试验站。我有幸曾经在2008年去试验站参观过,专门从事抗盐碱水稻品种的开发。
对于抗盐碱水稻来说,只能说是开发的品种对盐碱地地区盐碱化有一定的抗性,并不是说对盐碱地甚至海水免疫。所以,现在一些媒体上说的能在海水中种植的水稻有些夸张了,短期的海水浸泡不会有影响,长期的海水浸泡还是会对水稻产生斜坡作用甚至致使水稻植株死亡的情况。可以说,把目前的海水稻说成是个噱头也不为过。因此,抗盐碱水稻品种是适合在土壤PH值在8-10左右的盐碱地地区对田面进行一定的处理之后种植的水稻品种。
所以,抗盐碱水稻可以在沙漠地区种植,但是适合沙漠地区种植的水稻品种不一定适合在盐碱地地区种植。两者的区别还是比较大的,不是同一属性的水稻品种。
以上是我对这个问题的一些看法, 如有不当之处请海涵。
1、海水稻能种植在盐碱地里面的原因是根毛细胞液浓度足够大。植物在高盐环境中一般会发生失水的情况,这是因为环境中的盐分浓度高于其细胞内的盐浓度,此时水分会从细胞内向外流动,若提高植物细胞内的物质浓度,则可以在一定程度上降低细胞失水的情况,并且能让植物吸收水分。
2、若植物长时间处于盐度较高的环境中,其根系的细胞膜会被慢慢破坏,此时环境中的盐离子会大量涌入细胞,导致细胞的正常新陈代谢被打破,从而造成植物中毒,或发生畸形、死亡的情况。
3、对于有毒的盐离子,部分植物会选择“避盐”,即通过某些方式排出进入细胞的盐离子,而部分植物会选择“耐盐”,即将进入细胞内的盐离子集中储存于液泡等地方(或做其他处理),避免盐离子在细胞内扩散。
水稻在不同生育期,其耐盐力是不同的。幼苗期的耐盐力最弱,以后随着植株的成长,耐盐力也逐渐增强。
水稻的耐盐临界浓度,除受本身的生物学特性影响外,还受气候、土壤性质以及耕作管理等因素的影响。因此,在盐渍土上种稻因存在盐害,灌溉定额不仅取决于水稻的田间需水量,更重要的决定于水稻各生育阶段的耐盐临界浓度。有时虽田间有水,但在淹水层和根系活动层的盐分浓度超过其耐盐极限时,水稻仍不能很好生长,甚至受害死亡。
因为ph值的差异,弱碱性的大米口感相对要柔软香糯,盐碱地土质恶劣,但却能降低病虫害,土壤更纯净,无需施肥打农药,这样生长出来的纯绿色,纯天然的大米,营养价值更高,大米富含蛋白质,膳食纤维,碳水化合物等微量元素,能够中和酸性体质,口感香甜可口,自带一股清香
盐碱地大米比较好吃是因其干物质积累较多,直链支链淀粉较多,并且成 可溶的双链糖累积较多 ,非常有益,其粒大饱满 ,熟后香味浓郁口感微甜且略粘。
盐碱滩里,种出的水稻pH值含量≥7,是天然的弱碱大米。富含多种营养物质,再加上原阳地区土壤的先天碱性,让种出来的水牛稻弱碱大米自然清香,营养丰富,品质极佳。
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