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盐胁迫会导致植物的光合速率下降，盐胁迫破坏了叶绿体的片层结构，使光化学反应效率下降，同化力降低；同时Na+和Cl-在叶绿体大量积累，导致叶肉细胞对此两种离子的区域化能力下降，进而导致光合速率下降。
境胁迫下植物体内会产生活性氧自由基，这些活性氧自由基会破坏植物的细胞膜结构，使植物的渗透调节系统紊乱，进而影响植物的生长发育。
在盐胁迫条件下,细胞膜渗透压增加以及胞内离子浓度增加能将外界的刺激传递给膜上的受体，盐胁迫信号首先被细胞膜上的受体所感知。质膜上持续激活的离子通道和跨膜运输的蛋白激酶等可能感知到渗透胁迫[10]。
无机渗透调节物主要包括Na+、K+、Ca2+、Cl-等无机离子,植物在盐胁迫逆境下,细胞中常常吸收和积累无机渗透调节物质以调节渗透势,尤其是盐生植物,它们依靠细胞中无机离子的积累进行渗透调节。有机渗透调节物质具有如下特征:分子质量小;易溶于水;生理pH范围内不携带净电荷;不易透过细胞膜;引起膜结构变化作用最小;生成迅速[12]。
在逆境条件(包括盐渍、干旱等)下,植物拥有酶和非酶两类抗氧化防御系统:一是包括超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)在内清除活性氧的抗氧化系统;二是含有巯基和巯基类物质的非酶抗氧化系统。
褪黑素（Melatonin,MT）是一种激素，又称“脑白金”，是在动物的松果体中首次发现，普遍存在于动、植物和微生物中。1995 年褪黑素首次在植物中发现，以后人们陆续开始研究植物中的褪黑素。褪黑素是一种色氨酸衍生物，广泛存在于植物体内，其有重要的生理作用。类似 IAA，可促进离体细胞膨大[9]及侧根和不定根的再生[15]；还可调节光周期[16]；也可清除自由基[18]，保护膜的完整性并防止叶绿素的降解[19]；作为抗氧化剂，能有效抑制高温低温、干旱UV-B、重金属污染等逆境条件对植物细胞的伤害[13]。
盐害是农业生产上重要的逆境危害之一。据最新研究，现代盐渍化土壤面积约3693.3万hm2，残余盐渍化土壤约4486.7万hm2，潜在盐渍化土壤为1733.3万hm2，各类盐碱地面积总计9913.3万hm2[1-2]，而且每年盐碱化和次生盐碱化都在不断加重，使农业生产的可持续发展受到威胁，因此在人口不断增加，耕地日趋减少和淡水资源不足的情况下，了解其耐盐机理、开发利用耐盐植物资源、培育耐盐作物、有效控制和利用盐碱土，对农业发展、粮食安全、生态环境等有重要意义。
褪黑素的另一个作用就是在种子、根部系统能够促进植物生长。据报道，在黄瓜和红球甘蓝上褪黑素能够促进种子的萌发[7]。收获玉米时，用褪黑素处理过的植株比正常情况下生长的玉米的根部系统庞大，说明在种子萌发时期，褪黑素的使用对根系发育有影响[9]。近来的根系发育研究显示，在拟南芥中 10-160µM 5-羟色胺（褪黑素的前体）能够促进侧根的生长。
褪黑素最原始的作用就是抗氧化功能。很多研究显示，褪黑素在植物中也起着非常关键的作用。MT作为一种抗氧化剂，其作用方式可以分为四种：(1)直接清除活性氧；(2)对抗氧化酶活性的刺激；(3)提高线粒体氧化磷酸化效率和降低电子渗漏；(4)增强其它抗氧化剂作用效率[8]。目前认为MT是以电子供体的形式直接清除自由基的。
然而，目前对于褪黑素提高水稻耐盐性的研究还不够深入，机理还不够了解，因此，我们设置试验，研究外源施用褪黑素对水稻幼苗耐盐能力的影响。