近日，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所白菜甘藍(lán)遺傳育種與栽培創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名期刊《Journal of Plant Physiology》（中科院二區(qū)，影響因子IF=4.1）發(fā)表題為“The Integrated Function of Roots in Plant Salt Tolerance”的綜述文章。該綜述系統(tǒng)梳理了植物根系在耐鹽過(guò)程中的核心功能機(jī)制，涵蓋根系結(jié)構(gòu)與功能多樣性、根系生理生化響應(yīng)、根系-地上部協(xié)同調(diào)控、鹽脅迫感知與信號(hào)傳導(dǎo)、根際微生物協(xié)同作用、營(yíng)養(yǎng)元素調(diào)控及表型技術(shù)應(yīng)用等七大關(guān)鍵維度，為耐鹽作物品種的遺傳改良與培育提供了重要理論支撐。
植物根系作為抵御土壤鹽脅迫的第一道防線(xiàn)，其功能機(jī)制的深入解析是提升作物耐鹽性的核心突破口。植物根系可通過(guò)多層次、多維度的協(xié)同機(jī)制強(qiáng)化耐鹽能力：在離子吸收限制層面，根系通過(guò)避鹽性生長(zhǎng)響應(yīng)、根毛增殖等可塑性調(diào)整，結(jié)合凱氏帶與栓質(zhì)層形成的物理屏障，有效阻斷Na?等有害離子的侵入；在細(xì)胞及亞細(xì)胞調(diào)控層面，脯氨酸、甜菜堿等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)精準(zhǔn)維持細(xì)胞滲透壓平衡，SOS信號(hào)通路介導(dǎo)Na?快速外排，而NHX與SOS1蛋白協(xié)同實(shí)現(xiàn)Na?的液泡區(qū)隔化，避免細(xì)胞質(zhì)損傷；在系統(tǒng)協(xié)同層面，Ca??-ROS-激素（ABA、生長(zhǎng)素等）信號(hào)網(wǎng)絡(luò)高效協(xié)調(diào)根冠間脅迫響應(yīng)，優(yōu)化光合產(chǎn)物與水分的資源分配，同步增強(qiáng)滲透調(diào)節(jié)效率；此外，根際有益微生物（PGPR、內(nèi)生菌、AMF等）通過(guò)誘導(dǎo)抗性基因表達(dá)、強(qiáng)化植株抗氧化系統(tǒng)活性，進(jìn)一步提升植株整體耐鹽水平。值得關(guān)注的是，氮、磷、鉀、鎂、硼等關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)元素，通過(guò)協(xié)同調(diào)控滲透平衡、離子穩(wěn)態(tài)與抗氧化防御系統(tǒng)，可顯著增強(qiáng)根系的綜合耐鹽潛能。該論文全面綜述了根系性狀的多維性及其與地上部分的協(xié)同調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為耐鹽作物育種提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)與技術(shù)參考。
蔬菜所博士后崔冰、徐毅然和李延璨為該論文的并列第一作者，李景娟副研究員為該論文的通訊作者。研究工作得到山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2023LZGC014、2024LZGC032、2024KJHZ005）、國(guó)家自然科學(xué)基金（32172591）、山東省蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目（SDAIT-05）及國(guó)家鹽堿地綜合利用技術(shù)創(chuàng)新中心“揭榜掛帥”項(xiàng)目“鹽堿地果蔬特優(yōu)品質(zhì)形成機(jī)制及調(diào)控”（GYJ2023004）等項(xiàng)目的資助。（撰稿：崔冰 核稿：王鳳德）
