3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
1.6.2. Những biến đổi của cây đến tính chịu mặn thực vật
Cây trồng sống trong môi trường mặn có thể hạn chế sự thiếu nước nhờ hút các ion vô cơ và tổng hợp các chất tan hữu cơ để điều chỉnh áp suất thẩm thấu (Epstein, 1980). Nhiều loại thực vật nước ngọt chịu mặn có nhiều hướng hạn chế hấp thụ natri và hấp thụ nhiều kali hơn thực vật ít chống chịu mặn (Epstein, 1980; Greenway, Munns, 1980; Shah và cộng sự, 1987). Ngoài ra tính chịu mặn của cây hòa thảo có thể liên quan đến sự tích lũy Na+ trong lá già và sự vận chuyển liên tục Na+ đến lá non (Greenway,1965; Yeo Flowers, 1986;Wolf và cộng sự, 1991). Hơn nữa sự bài tiết ion Na+ cũng được xem là một trong những cơ chế chống chịu mặn ở thực vật nước ngọt nhưng cơ chế này chưa được phổ biến (Cramen, 1994).
Sự tích lũy kali và các chất hữu cơ hòa tan có trọng lượng phân tử thấp rất quan trọng để điều chỉnh thẩm thấu ở lá của thực vật nước ngọt.
Glycinebetaine và proline là hai chất tan hữu cơ có chức năng như là những chất tan có hoạt tính thẩm thấu ở nhiều loại cây. Một số loại thực vật nước ngoạt như lúa mì, lúa mạch …tích lũy glycinebetaine. Sự tích lũy các hợp chất này ở thực vật chịu tác động của mặn để điều chỉnh tính thẩm thấu của tế bào và được xem là một dấu hiệu sinh lý quan trọng để duy trì sự sinh trưởng trong điều kiện mặn. Vai trò của proline đối với sự thích nghi với thực vật nước ngọt trồng trên mặn ít rõ ràng bằng glycinebetaine (Hall, 1978; Matoh, 1978; Greenway, Munns,1980; Rabe, 1990). Chẳng hạn, ở lúa mì hàm lượng proline trong phiến lá của giống mẫn cảm cao hơn giống chịu mặn.
Glycinebetaine là chất tan có hiệu quả, vì nó hòa tan nhiều trong nước và không mang điện tích. Nó có thể ảnh hưởng sự cân bằng điện tích trong tế bào chất. Hoạt tính enzym không bị ức chế ngay ở nồng độ glycinebetaine cực kì cao. Mặt khác ở nồng độ NaCl thấp hơn nhiều đã gây ức chế mạnh các enzyme này. Glycinebetaine trong tế bào lá chiếm 5% thể tích tổng số. Có thể đạt 200 mM ở trong mô chứa NaCl cao. (Leigh và cộng sự, 1981) [21].
Hoạt tính enzym và một số hợp chất khác cũng liên quan đến tính chịu mặn của cây trồng. Ở cây bông chống chịu mặn tốt, hoạt tính enzym catalase và peoxidase tăng lên.
Nhìn chung về cơ chế chịu mặn, nhiều nhà sinh lý học cũng đã tập trung nghiên cứu theo hướng xác định các gen và cho rằng không biết có enzym nào hoặc quá trình đồng hóa nào là quan trọng trong tính chống chịu mặn. Người ta cũng chưa biết chắc chắn cơ chế chống chịu mặn nằm trong rễ hay lá. Tuy nhiên ở mức phân tử nhiều nhà sinh học đang tập trung nghiên cứu protein gây ra stress và cấu trúc protein có khả năng kiểm tra sự vận chuyển muối qua màng.