近日，中国农业大学生物学院、植物抗逆高效全国重点实验室郭岩团队在Molecular Plant杂志在线发表了题为Plant salt tolerance mechanisms: Classic signaling pathways, emerging frontiers, and future perspectives的综述论文。该文系统梳理并深化了植物耐盐领域的知识体系：一方面强调了经典 SOS（Salt Overly Sensitive）信号通路在离子稳态调控中的核心地位，另一方面将其与盐胁迫早期感知与信号启动、组织与细胞尺度的离子运输及区隔化、表观遗传重编程与“胁迫记忆”，以及田间常见复合逆境下的非线性信号整合等新兴前沿有机融合，提出面向未来的多学科交叉研究的关键问题与育种路径，为系统解析植物耐盐机制、设计下一代“环境智能型”耐盐高产作物提供了理论框架与思路参考。
土壤盐渍化是限制作物产量的重要非生物胁迫之一。全球超过20%的灌溉耕地受盐害影响，并在气候变化与不合理灌溉等因素作用下呈持续加剧趋势。预计到2050年，全球粮食需求仍将显著增长，但盐碱化风险可能对耕地资源带来更大压力。高盐环境通过渗透胁迫、离子毒害和氧化损伤等途径，破坏植物水分吸收、光合作用及离子平衡等，进而导致大幅减产。因此，解析植物耐盐机制并培育耐盐品种，是保障粮食安全的重大战略需求。
1. 盐胁迫早期感知与信号启动：植物通过特异的渗透与钠离子感知器（如OSCA1、GIPC鞘脂）、细胞壁完整性监测器（如FERONIA受体激酶）、蛋白质液液相分离过程、以及“Ca2+-ROS”信号枢纽等调控元件在早期盐胁迫响应的信号整合与放大中发挥重要作用。
2. SOS信号通路的扩展与整合：SOS通路是解码盐胁迫信号并实现离子稳态调控的指挥中枢。其关键过程包括：SOS3/SCaBP8感知盐胁迫诱导的钙信号并激活丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶SOS2，后者通过磷酸化质膜上的Na⁺/H⁺反向转运蛋白SOS1，促进钠离子外排以维持离子稳态。与此同时，SOS通路还可以通过调控不同的下游靶蛋白，参与根毛发育、根尖干细胞维持、乙烯信号乃至铵稳态等多种生理过程，因而被视为连接“胁迫适应”信号与“生长发育”权衡决策的“中央处理器”，协调植物盐胁迫响应做出精准的适应性反应（图1）。
图1：SOS信号通路的扩展与整合
3. 钠离子转运及区隔化：在组织尺度上，通过SOS1介导根际排钠、HKT1介导木质部钠离子卸载等过程协同作用，精准控制钠离子向地上部的运输；在细胞尺度上，液泡膜NHX型转运蛋白可将钠离子区隔化储存以降低细胞毒性，且SOS通路组分可直接参与该过程的调控。此外，囊泡运输等机制还能动态调节SOS1等关键蛋白的亚细胞定位与丰度，从而实现快速而精确的胁迫响应。
4. 表观遗传重编程与盐胁迫“记忆”: 盐胁迫可在基因组尺度上动态影响 DNA 甲基化、组蛋白修饰及非编码 RNA 表达，从而精细调控抗逆相关基因的转录。非致死性胁迫还可能诱导植物进入“驯化”状态，并通过表观遗传机制建立短期或长期的适应性记忆，使植物在再次遭遇胁迫时能够更快、更强烈地产生响应。基于表观遗传调控的胁迫记忆改良策略，为盐碱耐受型作物育种提供了新的潜在路径（图2）。
图2. 盐胁迫下的表观记忆
5. 盐胁迫下的复合逆境：在田间复杂环境中，盐胁迫常与干旱、高温、碱胁迫等同时发生。植物对“盐-旱”、“盐-热”等复合胁迫的响应往往涉及独特的、非线性的信号整合与调控程序。理清复合胁迫条件下信号产生、整合与传递的关键链条，对于提升作物在复合逆境中的适应性与韧性具有重要理论意义。
6. 抗盐领域研究挑战及应用展望：尽管过去二十多年植物盐胁迫响应研究取得显著进展，但仍存在诸多关键科学问题尚待突破。文章最后提出了亟待解决的重要问题：在组织或细胞尺度识别更具特异性的盐胁迫传感器；利用多组学联合解析盐胁迫下表型可塑性的机制；通过分子设计与定向改造优化关键耐盐因子；以及通过植物–微生物互作提升作物对复合环境胁迫的耐受性等。在此基础上，作者提出了多学科融合的智能育种线路图（图3），为最终实现“环境智能型”耐盐高产作物培育提供了理论支撑，并指明了可行的创新路径。
图3. 生长可塑性的多级调控与耐盐作物的智能设计策略
中国农业大学生物学院、植物抗逆高效全国重点实验室郭岩教授为本文的通讯作者，马亮研究员及李景睿副教授为本文的共同第一作者。中国农业大学生物学院蒋才富教授、杨永青教授、霍彦丹博士及资源与环境学院李建芳研究员参与了论文的讨论与修改。本工作受到国家重点研发计划及国家自然科学基金等项目支持。
