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中国农业科学 | 宁夏大学农学院田蕾教授课题组探析不同亚种水稻种质资源对盐胁迫的形态生理响应并总结其适应策略

  • 2026-10-30 10:45:56
中国农业科学 | 宁夏大学农学院田蕾教授课题组探析不同亚种水稻种质资源对盐胁迫的形态生理响应并总结其适应策略

土壤盐渍化威胁着世界农业生产的发展，已成为影响作物生长和产量的主要环境胁迫因子，对粮食安全、水危机和可持续农业造成了负面影响。水稻为中度盐敏感作物，盐胁迫通过离子毒害、氧化应激和渗透胁迫等机制，显著影响了水稻的生长发育和产量形成。亚洲栽培稻在数万年的进化过程中，逐渐分化为粳稻、籼稻和AUS等不同亚种或亚群，其耐盐特性与驯化特征密切相关。因此，探究不同亚种水稻在盐胁迫下的形态生理特性及响应策略，对改善水稻生理生态，增强其耐盐性具有重要意义。

近期，宁夏大学农学院田蕾教授课题组完成的题为“不同亚种水稻种质资源对盐胁迫的形态生理响应及适应策略”的研究在《中国农业科学》2026年第59卷4期正式发表。

该研究于125 mmol·L-1 NaCl胁迫6 d时测定276份水稻核心种质的耐盐级别（STS）、株高、根长、地上部鲜重、地上部干重、根干重和SPAD，计算地上部含水量（SWC）和除耐盐级别、地上部鲜重外各性状的相对值。通过t检验、差异显著性和相关性分析探索不同亚种水稻响应盐胁迫的形态生理差异；利用主成分分析和逐步线性回归筛选耐盐关键指标；计算综合评价D值，获得典型耐（敏）盐种质，解析不同亚种水稻盐胁迫响应策略与调控模式。

结果显示，盐胁迫影响了3个亚种水稻幼苗生长。与粳稻相比，籼稻和AUS受盐胁迫的抑制作用较轻，AUS具有更丰富的表型变异。3个亚种水稻种质的STS、相对株高（RSH）、相对根长（RRL）、相对根干重（RRDW）、相对SPAD（RSPAD）和SWC差异不显著，仅籼稻的相对地上部干重（RSDW）显著高于粳稻和AUS，且温带粳稻苗期耐盐性显著高于热带粳稻和混合型粳稻。
不同亚种间7个耐盐相关性状的相关性存在一定差异。分别在粳稻、籼稻、AUS中提取到3个主成分，累计贡献率分别为82.587%、80.117%、88.700%。
基于此，分别计算各种质的耐盐综合评价D值，筛选耐盐关键参数，发现RSDW是影响水稻苗期耐盐性的共性关键指标，RSH、RRDW为粳稻和AUS所共有，STS是籼稻和AUS共同的关键参数。
在3个亚种中分别选取高D值种质和低D值种质分析盐胁迫下的根系特征、离子平衡、活性氧积累和渗透调节物质含量。3类高D值种质的根总数量（RTN）、根尖数量（RN）、根总长度（TRL）和根总表面积（RSA）显著高于3类低D值种质。在3类高D值种质中，籼稻的RTN和RN显著高于粳稻和AUS，籼稻和AUS的根平均直径（RAD）显著高于粳稻，AUS在0.5—1 mm径级根系表面积和体积上显著高于粳稻和籼稻，粳稻的0—0.5 mm径级根系体积显著高于籼稻和AUS。
在离子平衡方面，3类高D值种质的地上部Na+含量（SNC）显著低于3类低D值种质；在3类高D值种质之间，AUS的SNC和地上部Na+/K+（SNK）显著低于粳稻，粳稻的根系Na+含量（RNC）显著低于AUS，籼稻的根系K+含量（RKC）显著高于AUS，粳稻和籼稻的根系Na+/K+（RNK）显著低于AUS。
在活性氧含量方面，3类高D值种质之间，粳稻的过氧化氢含量显著低于籼稻和AUS。
在渗透调节物质含量方面，在3类高D值种质中，籼稻和AUS的可溶性糖含量显著高于粳稻，籼稻的脯氨酸含量显著高于粳稻。
综上，盐胁迫下不同亚种水稻种质的形态生理特性存在较大的差异，RSDW是影响水稻苗期耐盐性的共性关键指标。在应对盐胁迫时，粳稻、籼稻和AUS的耐盐种质在根系特征、离子平衡、活性氧清除和渗透调节4个方面表现出不同的侧重点和差异化的调控策略。

宁夏大学农学院田蕾教授为该文通讯作者，陈敏为第一作者。

该研究获得国家自然科学基金（32260492）、国家重点研发计划（2021YFD1900603）、宁夏粮食作物种质创制与生长调控科技创新团队（2022BSB03109）的资助。

全文链接：
《不同亚种水稻种质资源对盐胁迫的形态生理响应及适应策略》

陈敏, 焦紫岚, 乔承彬, 许昊, 张碧, 马东花, 孔维儒, 王敬文, 宋佳伟, 罗成科, 李培富, 田蕾. 不同亚种水稻种质资源对盐胁迫的形态生理响应及适应策略[J]. 中国农业科学, 2026, 59(4): 705-722.

CHEN Min, JIAO ZiLan, QIAO ChengBin, XU Hao, ZHANG Bi, MA DongHua, KONG WeiRu, WANG JingWen, SONG JiaWei, LUO ChengKe, LI PeiFu, TIAN Lei. Morpho-Physiological Responses and Adaptive Strategies of Rice Germplasm Accessions from Different Subspecies Under Salt Stress[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2026, 59(4): 705-722.

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《中国农业科学》是中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会共同主办的以农业为核心的多学科综合性学术期刊。是中文核心、科技核心、CSCD Q1区期刊，是科协支持的卓越期刊。在多家第三方评价系统中，评价总分多年保持在农业综合类期刊中的首位。现为半月刊，设有“作物遗传育种•种质资源•分子遗传学；耕作栽培•生理生化•农业信息技术；植物保护；土壤肥料•节水灌溉•农业生态环境；园艺；食品科学与工程；畜牧•兽医”等栏目。

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