一、问题：盐碱化土地威胁全球粮食安全 全球约13.8亿公顷土地受到不同程度的盐碱胁迫，此数字仍在扩大。作为全球主要粮食作物，玉米种植面积超过2亿公顷，但耐盐能力仅处于中等水平。在盐碱条件下，玉米普遍出现生长受阻、叶片失绿、籽粒灌浆不良等问题，严重时导致大幅减产。亚洲等盐渍化风险较高的地区尤为突出。提升玉米耐盐能力已成为农业科学的核心课题。 二、原因：耐盐机制复杂，基因挖掘难度大 玉米耐盐性由多基因、多通路共同调控，植物需同时应对离子毒害、渗透失衡和氧化损伤等多重压力。这种复杂的调控体系使基因鉴定和功能验证面临困难。过去受技术限制，耐盐基因发掘效率低、结果分散。随着基因组测序技术发展和多组学方法应用，这一局面正在改变。 三、研究成果：系统整合填补空白 2026年3月，北京科技大学万向元研究团队在《科学通报》发表论文，对2007至2024年有关文献进行系统梳理，整合102项遗传学研究，汇总玉米盐胁迫响应基因129个。研究发现，随着生物技术进步，相关基因鉴定数量呈明显增长趋势。 研究团队构建了涵盖多个信号通路的分子网络框架，通过数量性状位点定位和全基因组关联分析，获得92个盐胁迫相关数量性状位点和1423个核苷酸，继续锚定出2个位点热点区和42个核苷酸热点区。 在多组学层面，研究整合转录组、蛋白质组和代谢组数据，玉米叶片和根部分别鉴定到5736个和12060个差异表达基因，同时获得142个差异表达蛋白及4组主要差异代谢物，全面揭示了玉米对盐胁迫的多层次响应。 四、方法创新：多维证据筛选高置信度基因 研究团队引入比较基因组学方法，通过与水稻、小麦、高粱等禾本科作物的共线性分析，鉴定出96个玉米直系同源基因，表明禾本科作物部分耐盐机制具有进化保守性。 综合遗传学、多组学和比较基因组学证据，研究团队鉴定出180个候选基因。其中19个获得两个以上维度证据支持，被确定为高置信度候选基因，主要涉及渗透调节和活性氧清除等关键过程，为后续耐盐分子育种提供了明确的靶点。 五、前景：支撑盐碱地开发与粮食安全 该研究标志着玉米耐盐基因资源挖掘迈上新阶段。所构建的分子调控网络深化了对植物耐盐机制的认识，为候选基因的批量化功能验证提供了理论框架。这套多维数据整合策略对其他作物耐逆性研究也具有重要参考价值。随着相关基因资源的开发利用，有望在玉米及其他主要粮食作物的耐盐品种培育中取得实质性突破，为盐碱地农业开发提供科技支撑。
在全球气候变化加剧耕地退化的背景下，这项研究为保障粮食安全提供了科技支撑，展现了基础研究与产业应用融合的新路径；当实验室的基因发现转化为田间的丰收，我们看到的是农业科技的进步，也是人类与自然和谐共生的实践。