土壤盐碱化对全球农业生产造成严重危害，受影响耕地面积超过2亿公顷。谷子（Setaria italica）作为起源于我国的传统粮食作物，虽天然具有较强的抗旱、耐贫瘠能力，但其耐盐碱性相对较弱。筛选谷子耐盐碱种质并解析其耐盐碱机制，对提高该作物在边际土地上的利用潜力具有重要意义。

近期，中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心赵美丞研究员领衔的杂粮作物分子育种团队完成的题为“Lignin-mediated physical defense confers saline-alkali stress resistance in foxtail millet”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）优先在线发表。

该研究以458份谷子微核心种质为供试材料，对苗期耐盐碱性进行精准表型鉴定，综合耐盐碱评级、相对株高和相对含水量等表型数据，筛选出三份极端耐盐碱种质（C16、MC095、MC218）及三份敏感种质（L15、MC007、MC052）。基于鉴定的极端材料，分析了生理和转录水平上的差异。

该研究比较了不同盐碱耐性谷子品种间的差异表达基因，发现敏感品种在盐碱处理后表现出更大规模的转录重编程，而耐盐碱品种仅有较少差异表达基因。生理数据显示，耐盐碱品种具有更高水平的木质素本底积累。进一步经过遗传转化超表达SAPK10 基因，增强了谷子的木质素积累并提高了其耐盐碱性，验证了木质素是赋予谷子耐盐碱抗性的关键因素。

结果表明，谷子的耐盐碱性并非主要依赖大规模转录组重编程，而是与内在的、木质素介导的物理防御密切相关，该研究为谷子盐碱抗性改良提供了新视角。

赵美丞研究员为论文的通讯作者，在读硕士生李海榕与中级工程师秦磊为论文共同第一作者。该研究得到国家自然科学基金青年基金（C）（32501934）、河北省自然科学基金青年科学基金项目（C）（C2025503002）、河北省自然科学基金面上项目（C2024503003）的资助。

Cite the article:

Hairong Li, Lei Qin, Bingjie Li, Jinghan Wang, Peihan Zhang, Chunyan Zheng, Feng Zhu, Meicheng Zhao. 2026. Lignin-mediated physical defense confers saline-alkali stress resistance in foxtail millet. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2026.03.052

https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.03.052

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