跳动城乡网盐胁迫对全球农作物生产(尤其是谷物)构成重大挑战，因此有必要全面了解耐盐机制。像互花米草这样的盐生植物在高盐环境中茁壮成长，它们独特的适应能力为我们提供宝贵的见解。
然而，其耐盐性背后的分子机制仍未得到充分探索。填补这些知识空白对于制定提高作物抗逆性的策略至关重要。由于这些挑战，需要深入研究以阐明盐生植物耐盐性的遗传和分子基础。
中国农业科学院的合作研究团队在该领域取得了重大进展，其研究成果于2024年3月28日发表在《园艺研究》杂志上。该研究利用机器学习研究互花米草对不同盐浓度的转录组反应，揭示了其耐盐机制的新见解。
对互花米草的研究揭示了响应盐胁迫的显著转录变化，影响了基因转录、离子转运和活性氧代谢等关键途径。
一项值得注意的发现是发现了SWEET基因家族成员SA_12G129900.m1，该基因与其水稻直系同源物SWEET15表现出趋同选择。该基因对于耐盐性至关重要，表明其具有通过基因工程提高作物抗逆性的潜力。
该研究还对盐胁迫下的选择性剪接反应进行了全基因组分析，突出了转录调控和转录后修饰之间的复杂相互作用。有趣的是，差异表达基因和差异剪接基因之间的重叠很小，这表明存在不同的调控机制。
这种将机器学习与转录组分析相结合的创新方法可以更深入地了解耐盐机制，并为开发耐盐作物提供宝贵的遗传资源。
通讯作者李慧慧博士表示：“我们将机器学习与转录组分析相结合的创新方法为互花米草的耐盐机制提供了新的见解。这项研究不仅增强了我们对盐生植物生物学的理解，还为提高作物在盐碱条件下的适应能力提供了宝贵的遗传资源。”
这项研究的成果对农业生物技术具有重要意义。通过确定与耐盐性有关的关键基因和途径，研究人员可以开发出具有增强抗盐胁迫能力的转基因作物。这可以提高盐碱地作物的产量，在气候变化和土壤盐碱化的情况下为全球粮食安全做出贡献。
