Reaktionen auf Salzstress

Stress durch Salz kann durch hohe Salzkonzentrationen in der Umgebung einer Pflanze ausgelöst werden und kann das pflanzliche Wachstum und die Produktion erheblich beeinflussen, da die Fotosynthese und die Aufnahme von Wasser und Nährstoffen beeinträchtigt wird.

Das Zytoplasma einer Pflanzenzelle hat eine hohe Konzentration an gelösten Stoffen, wodurch Wasser durch Osmose von dem Boden in die Pflanze fließt. Überschüssiges Salz im umgebenden Boden erhöht jedoch die Konzentration der im Boden gelösten Stoffe, wodurch die Fähigkeit der Pflanze, Wasser aufzunehmen, verringert wird.

Hohe Mengen an Natrium sind für Pflanzen giftig, daher ist eine Erhöhung ihres Natriumgehalts zum Ausgleich keine praktikable Option. Viele Pflanzen können jedoch auf moderaten Salzstress reagieren, indem sie die interne Menge der gelösten Stoffe erhöhen, die auch bei hohen Konzentrationen gut verträglich sind – wie Prolin und Glycin. Die daraus resultierende erhöhte Konzentration der gelösten Stoffe innerhalb des zellulären Zytoplasmas ermöglicht den Wurzeln, die Wasseraufnahme aus dem Boden zu erhöhen ohne toxische Natriummengen aufzunehmen.

Natrium ist für die meisten Pflanzen nicht notwenidg, und überschüssiges Natrium beeinflusst die Aufnahme von essentiellen Nährstoffen. Zum Beispiel wird die Aufnahme von Kalium – das die Fotosynthese, Proteinsynthese und andere wesentliche Pflanzenfunktionen reguliert – durch Natrium bei hohen Salzkonzentration behindert. Kalzium kann einige Effekte des Salzstresses mildern, indem es die Aufnahme des Kaliums durch die Regulierung von Ionentransportern erleichtert.

Nicht alle Pflanzen sind salzempfindlich. Pflanzen können anhand ihrer Salztoleranz als Halophyten oder Glykophyten klassifiziert werden. Halophyten sind salzbelastbar, Glykophyten jedoch nicht. Um hohe Salzkonzentrationen zu tolerieren, können Halophyten die Natriumaufnahme reduzieren, Natrium in Kompartimenten lagern oder Natrium ausscheiden. Eine kleine Gruppe der Halophyten, die Rekretions-Halophyten genannt werden, haben spezialisierte epidermale Drüsen – Salzdrüsen genannt – in ihren Sprossachsen und Blättern. Salzdrüsen nehmen überschüssiges Salz von benachbarten Geweben auf und scheiden es an der Pflanzenoberfläche aus. Durch die Untersuchung von Halophyten können Wissenschaftler die Mechanismen der Salztoleranz in Pflanzen verstehen und dieses Wissen möglicherweise nutzen, um die Pflanzenproduktion in Regionen zu verbessern, die vom einem hohen Salzgehalt betroffen sind.