玉米耐盐碱胁迫机制解析：基因型间形态生理、生化及离子响应的差异比较

本研究通过混合盐碱溶液处理筛选出耐盐碱玉米自交系22KN3894，揭示其通过增强抗氧化酶活性（SOD/POD/CAT）、积累渗透调节物质（可溶性糖/脯氨酸）、调控离子平衡（K+/Ca2+吸收及Na+外排）和ABA信号通路来缓解胁迫损伤，为耐盐碱玉米育种提供优质种质资源和理论依据。

　　

Highlight

盐碱胁迫通过渗透干扰、离子毒性和高pH三重作用抑制玉米生长发育。耐盐碱基因型22KN3894展现出独特的生理适应策略：维持K⁺-Na⁺稳态（降低Na⁺/K⁺比达62%）、激活抗氧化防御系统（SOD活性提升2.1倍），并通过ABA介导的应激响应减少膜损伤（MDA含量降低43%）。

INTRODUCTION

全球约9.32亿公顷土壤受盐碱化影响，松嫩平原西部作为世界三大苏打型盐碱地之一，其NaHCO₃/Na₂CO₃主导的碱性环境对作物造成复合胁迫。本研究首次在150个玉米自交系中建立萌发期耐盐碱评价体系，发现极端材料间存在显著的生理分化现象。

Plant materials

实验选用吉林农业大学生物技术联合实验室保存的150份玉米自交系，通过75mM混合盐碱溶液（pH9.2）处理筛选，发现22KN3894在萌发速率（GR提高78%）和胚根伸长（RL增加2.3倍）方面显著优于敏感型H23146。

DISCUSSION

与单纯盐胁迫不同，盐碱胁迫特有的高pH环境会破坏质膜H⁺-ATPase功能。耐盐碱型通过"离子选择性运输"（K⁺吸收增加1.8倍）和"渗透保护剂蓄积"（脯氨酸含量达敏感型的3.2倍）实现细胞稳态，外源ABA处理进一步证实该通路可缓解37%的生物量损失。

CONCLUSIONS

本研究建立萌发期D值综合评价模型，揭示耐盐碱玉米的三大特征：1）离子区隔化能力；2）氧化损伤修复效率；3）ABA依赖性应激响应。22KN3894作为优异种质，其Ca²⁺信号转导与ROS清除机制的协同作用值得深入探究。