[1]武新娟,高佳缘,隋冬华,等.玉米耐盐碱生理机制与遗传改良的研究进展[J].江苏农业科学,2025,53(22):17-22.
 Wu Xinjuan,et al.Research progress on physiological mechanism and genetic improvement of salt and alkali tolerance of maize[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2025,53(22):17-22.
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玉米耐盐碱生理机制与遗传改良的研究进展()

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:
第53卷
期数:
2025年第22期
页码:
17-22
栏目:
专论与综述
出版日期:
2025-11-20

文章信息/Info

Title:
Research progress on physiological mechanism and genetic improvement of salt and alkali tolerance of maize
作者:
武新娟1高佳缘1隋冬华1张冬雪1李鑫1王然1郭佰涛1唐贵1褚丽丽2
1.黑龙江省农业科学院乡村振兴科技研究所,黑龙江哈尔滨 150023; 2.黑龙江大学水利电力学院,黑龙江哈尔滨 150006
Author(s):
Wu Xinjuanet al
关键词:
玉米盐碱胁迫生理机制遗传改良展望
Keywords:
-
分类号:
S513.01
DOI:
-
文献标志码:
A
摘要:
我国盐碱地面积较大,土壤次生盐碱化日益严重,且盐碱土广泛分布于玉米主产区内;盐碱胁迫已成为影响玉米高产稳产的重要因素。开展玉米耐盐碱生理机制和遗传改良研究,有助于扩大玉米在盐碱地的栽培规模,保障我国粮食安全与农业的可持续发展。综述盐碱胁迫对玉米的危害,从渗透调节、离子稳态、活性氧清除、内源激素诱导4个方面概述玉米耐盐碱的生理机制,从耐盐碱种质资源的鉴定利用、新品种选育、基因工程技术手段应用3个方面介绍遗传改良的研究进展,并对今后玉米耐盐碱研究中存在的问题和研究重点进行讨论。
Abstract:
-

参考文献/References:

[1]吴明晏. 黑龙港地区盐碱地治理研究(1950—1980)[D]. 保定:河北大学,2023:35-41.
[2]刘琳帅,王迪,卞景阳,等. 水稻耐苏打盐碱性鉴定方法的研究进展[J]. 中国稻米,2024,30(6): 42-48.
[3]宁晓菊. 气候变化下我国主要粮食作物种植环境适应性研究[D]. 开封:河南大学,2016:90-93.
[4]孙玉. 玉米ZmCCR-like5调控耐盐性的功能分析[D]. 扬州:扬州大学,2023:2-3.
[5]韩笑,马文东,王桂玲,等. 水稻耐盐碱生理与遗传机制研究进展[J]. 黑龙江农业科学,2022(8):62-67.
[6]刘赵月. 京尼平苷增强玉米耐盐碱胁迫能力的生理生化机制研究[D]. 哈尔滨:东北农业大学,2021:16-24.
[7]Zhang H L,Yu F F,Xie P,et al. A Gγ protein regulates alkaline sensitivity in crops[J]. Science,2023,379(6638):8416.
[8]王佳佳,谷思玉. NaCl与Na2CO3+NaHCO3对玉米萌发期胁迫效应的比较[J]. 作物杂志,2012(2):138-141.
[9]王孟筱,曹帮华,崔田田,等. 采种期对盐胁迫下泡桐种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 种子,2019,38(7):18-23.
[10]王星哲. 盐碱胁迫对青贮玉米苗期生长发育的影响及转录组分析[D]. 长沙:湖南农业大学,2022:42.
[11]时丽冉. 混合盐碱胁迫对玉米种子萌发的影响[J]. 衡水学院学报,2007,9(1):13-15.
[12]安婷婷,黄帝,王浩,等. 植物响应镉胁迫的生理生化机制研究进展[J]. 植物学报,2021,56(3):347-362.
[13]李涛,屈小玉,马小英,等. 基于转录组分析玉米幼苗对盐胁迫的响应[J]. 中国农业大学学报,2025,30(1):38-54.
[14]赵斌,赵永星,李双丹,等. 玉米苗期耐盐胁迫的筛选及综合评价[J]. 河南科技学院学报(自然科学版),2024,52(5):1-7.
[15]张静. 玉米幼苗对混合盐碱胁迫的生理响应及外源亚精胺调控效应研究[D]. 大庆:黑龙江八一农垦大学,2016:23-24.
[16]王大江,刘昭,路翔,等. 植物耐盐机制研究进展及展望[J]. 华北农学报,2024,39(5):80-92.
[17]王子强,刘树泽,崔宝明,等. 盐分对玉米根系生长的胁迫效应[J]. 中南农业科技,2023(8):12-16.
[18]李乔. 玉米苗期耐盐碱生理特性及其杂种优势分析[D]. 哈尔滨:东北农业大学,2018:36.
[19]张晓婷,刘培源,田媛,等. 盐胁迫对玉米毛状根植株根系及光合作用的影响[J]. 江苏农业科学,2020,48(15):95-99.
[20]王丽燕,赵可夫. 玉米幼苗对盐胁迫的生理响应[J]. 作物学报,2005,31(2):264-266.
[21]赫文文,岳健敏,王伏琴,等. 土壤调理剂缓解玉米盐碱胁迫损伤效应[J]. 应用生态学报,2024,35(11):3053-3062.
[22]马信飞,赵吉春,赵建风,等. 玉米在不同盐碱条件下的农艺性状表现与相关性分析[J]. 种子科技,2024,42(4):4-6.
[23]伏晓昭,佘奎军,程晋龙,等. 玉米杂交种耐盐碱性的主成分分析及综合评价[J]. 甘肃农业大学学报,2024,59(1):65-73.
[24]党根友,杨国虎,朱永兴,等. 玉米自交系成熟期耐盐碱性分析[J]. 寒旱农业科学,2023(11):1031-1037.
[25]刘洁,阎世江.盐碱地对玉米植株生长及产量的影响[J]. 天津农林科技,2020(5):19-21.
[26]张皓.深翻秸秆还田对盐碱地玉米生长发育及产量的影响[D]. 呼和浩特:内蒙古农业大学,2023:51-56.
[27]Zhang J S,Jiang X L,Xue Y F,et al. Closing yield gaps through soil improvement for maize production in coastal saline soil[J]. Agronomy,2019,9(10):573.
[28]易善军,孙振元,韩蕾,等. 植物耐碱机理及相关基因研究进展[J]. 世界林业研究,2011,24(1):28-32.
[29]桑立君,冯彦辉,许世海,等. 玉米杂交种耐盐碱性的主成分分析及综合评价[J]. 新农民,2024(29):58-60.
[30]马献发,张继舟,宋凤斌. 植物耐盐的生理生态适应性研究进展[J]. 科技导报,2011,29(14):76-79.
[31]孙大千. 大豆磷脂酶C GmPLC10耐旱性机制的研究[D]. 长春:吉林农业大学,2022:5.
[32]周向睿. K+通道基因(ZxAKT1)编码蛋白在多浆旱生植物霸王Na+吸收中的作用机制研究[D]. 兰州:兰州大学,2011:3-14.
[33]Volkmar K M,Hu Y,Steppuhn H. Physiological responses of plants to salinity:a review[J]. Canadian Journal of Plant Science,1998,78(1):19-27.
[34]陆潭,陈华涛,沈振国,等. 植物钾通道与钾转运体研究进展[J]. 华北农学报,2019,34(增刊1): 372-379.
[35]冯凯月,赵鑫焱,李子妍,等. 植物响应盐碱胁迫的分子机制研究进展[J]. 生物技术通报,2024,40(10):122-138.
[36]Liu K,Zhao Y Y,Xi G,et al. Nondestructive evaluation method for saline-alkaline tolerance of maize based on marginal spectral entropy of electric signal in leaf[J]. Editorial Office of Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2018,34(2): 197-204.
[37]冷春旭,郑福余,赵北平,等. 水稻耐碱性研究进展[J]. 生物技术通报,2020,36(11):103-111.
[38]Zhang C Y,Meng W L,Wang Y K,et al. Comparative analysis of physiological,hormonal and transcriptomic responses reveal mechanisms of saline-alkali tolerance in autotetraploid rice (Oryza sativa L.)[J]. International Journal of Molecular Sciences,2022,23(24):16146.
[39]林国冰,李静,钱晨,等. 外源物质缓解油菜盐胁迫效应研究进展[J]. 江苏农业科学,2024,52(17):1-10.
[40]王美娇,彭晶,齐立娟,等. 光信号调控植物响应非生物胁迫的研究进展[J]. 植物生理学报,2023,59(4):682-704.
[41]林兵,赵步洪. 水稻耐盐碱生理机制与遗传改良的研究进展[J]. 江苏农业科学,2022,50(16):37-43,238.
[42]曹帅,杜仲阳,刘鹏,等. 碱胁迫对大豆光合特性及内源激素含量的影响[J]. 江苏农业学报,2020,36(2):284-291.
[43]贺琳,张苗苗,吴紫璇,等. ZmbZIP76通过减轻活性氧损伤和渗透胁迫增强植物对盐碱胁迫的耐受性[J]. 黑龙江八一农垦大学学报,2021,33(4):7-13,39.
[44]Liu L,Sun Y C,Di P C,et al. Overexpression of a Zea mays brassinosteroid-signaling kinase gene ZmBSK1 confers salt stress tolerance in maize[J]. Frontiers in Plant Science,2022,13:894710.
[45]Liu L,Sun Y C,Zhang M J,et al. ZmBSK1 positively regulates BR-induced H2O2 production via NADPH oxidase and functions in oxidative stress tolerance in maize[J]. Plant Physiology and Biochemistry,2022,185:325-335.
[46]杨晓杰,李旭业,王海艳,等. 玉米自交系耐盐种质的筛选及耐盐性评价[J]. 玉米科学,2014,22(4):19-25.
[47]郝德荣,程玉静,徐辰武,等. 玉米耐盐种质筛选及群体遗传结构分析[J]. 植物遗传资源学报,2013,14(6):1153-1160.
[48]线进红,张云芳,庄泽龙,等. 42份玉米自交系苗期耐盐性的综合评价[J]. 甘肃农业大学学报,2023,58(4):95-105.
[49]刘倩倩,李冉,周婷芳,等. 211份玉米自交系萌发期耐盐性鉴定[J]. 作物杂志,2024(4):62-70.
[50]邓杰,孙丽芳,王霞,等. 89份玉米自交系萌发期耐盐碱性综合评价[J]. 玉米科学,2020,28(4):15-21.
[51]白明兴. 耐盐性不同玉米自交系对外源激素的响应及组学分析[D]. 兰州:甘肃农业大学,2022.
[52]郑群力. 种质资源与植物新品种保护[J]. 福建稻麦科技,2007,25(3):47-50.
[53]俞世蓉. 品种稳定性及其参数统计[J]. 种子世界,1986(7):18-19.
[54]李秀萍,杜德志,张冬晓,等. 国家春油菜新品种区域试验10年研究进展[J]. 中国种业,2012(12):55-56.
[55]山东省农业科学院. 耐盐玉米新品种山大耐盐1号的推广应用[Z]. 2008-01-01.
[56]陈吉华,周新国. 山东审定3个耐盐碱玉米新品种[N]. 山东科技报,2019-09-23(5).
[57]石绪海,刘西美,刘宁,等. 广适型玉米品种天泰316的选育与栽培技术[J]. 农业科技通讯,2023(8):188-190.
[58]吕庆雪,李穆,孙蕾,等. 高产优质耐盐碱玉米新品种富民105的选育及苗期盐碱胁迫浓度筛选[J]. 黑龙江农业科学,2023(12):153-156.
[59]许玲然,孙韩高. 盐碱地种出了甜糯玉米[N]. 联合日报,2022-10-31(003).
[60]骆美洁,张云霞,李敬娜,等. 玉米耐盐基因挖掘及分子机制解析[C]//第二十届中国作物学会学术年会论文摘要集. 长沙:中国作物学会,2023:263.
[61]Hu Y Y,Li C X,Zhou R Y,et al. The transcription factor ZmNAC89 gene is involved in salt tolerance in maize (Zea mays L.)[J]. International Journal of Molecular Sciences,2023,24(20):15099.
[62]Cao Y B,Zhang M,Liang X Y,et al. Natural variation of an EF-hand Ca2+-binding-protein coding gene confers saline-alkaline tolerance in maize[J]. Nature Communications,2020,11(1):186.
[63]Zhang M,Liang X Y,Wang L M,et al. A HAK family Na+ transporter confers natural variation of salt tolerance in maize[J]. Nature Plants,2019,5(12):1297-1308.
[64]Yin P,Liang X Y,Zhao H S,et al. Cytokinin signaling promotes salt tolerance by modulating shoot chloride exclusion in maize[J]. Molecular Plant,2023,16(6): 1031-1047.
[65]金学博,柳青,尹悦佳,等. 一种新型几丁质酶基因LcChi2在转基因水稻中的功能分析[J]. 生物技术进展,2016,6(2):77-84,153.
[66]Liu X G,Yu Y,Liu Q,et al. A Na2CO3-responsive chitinase gene from leymus chinensis improve pathogen resistance and saline-alkali stress tolerance in transgenic tobacco and maize[J]. Frontiers in Plant Science,2020,11504.
[67]杨淑华,巩志忠,郭岩,等. 中国植物应答环境变化研究的过去与未来[J]. 中国科学(生命科学),2019,49(11):1457-1478.
[68]Rao Y,Peng T,Xue S W. Mechanisms of plant saline-alkaline tolerance[J]. Journal of Plant Physiology,2023,281:153916.
[69]Gazal A,Dar Z A,Lone A A,et al. Mechanisms of abiotic stress responses and tolerance in maize: physiological,biochemical and molecular interventions[J]. SKUAST Journal of Research,2019,21(2): 128-135.
[70]张今杰. 盐胁迫下玉米根系生理及膜脂代谢调控研究[D]. 大庆: 黑龙江八一农垦大学,2021: 1-76.
[71]Zhang W J,Niu Y,Bu S H,et al. Epistatic association mapping for alkaline and salinity tolerance traits in the soybean germination stage[J]. PLoS One,2014,9(1):e84750.
[72]Cui D Z,Wu D D,Somarathna Y,et al. QTL mapping for salt tolerance based on snp markers at the seedling stage in maize (Zea mays L.)[J]. Euphytica,2015,203(2):273-283.
[73]Bizimana J B,Luzi-Kihupi A,Murori R W,et al. Identification of quantitative trait loci for salinity tolerance in rice (Oryza sativa L.) using IR29/Hasawi mapping population[J]. Journal of Genetics,2017,96(4):571-582.
[74]沈丹丹,程文,王志武,等. 我国玉米耐盐种质研究现状与展望[J]. 山东农业科学,2018,50(11):163-167.
[75]张春宵. 玉米耐盐碱鉴定技术体系构建与耐盐碱种质筛选[D]. 哈尔滨:东北农业大学,2010:1-6.
[76]王文琴. 玉米盐胁迫响应基因ZmSTG1功能验证[D]. 重庆:西南大学,2022:1-12.
[77]段俊枝,杨翠苹,王楠,等. WRKY转录因子在植物耐盐基因工程中的应用进展[J]. 江苏农业科学,2023,51(5):71-80.
[78]张琛. 玉米苗期耐盐性评价及耐盐基因挖掘[D]. 杭州:浙江农林大学,2024:6-9.
[79]王奕,任贤,于志晶,等. 玉米耐盐碱转基因研究进展[J]. 安徽农业科学,2012,40(7):3908-3911.
[80]郭文芳,农万廷,李刚强,等. 植物耐盐碱基因工程研究进展[J]. 生物技术通报,2015,31(7):11-17.

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[1]孙建伟.水涝胁迫对玉米细胞保护酶同工酶的影响[J].江苏农业科学,2013,41(04):85.
[2]刘荣,张卫建,齐华,等.密植型玉米“中单909”高产群体结构特征[J].江苏农业科学,2013,41(05):56.
 Liu Rong,et al.Study on high yield population structure of close planting maize cultivar “Zhongdan 909”[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(22):56.
[3]沈浜凯,肖龙云,冯乃杰,等.黄腐酸和AM真菌对玉米幼苗抗旱性的影响[J].江苏农业科学,2013,41(05):64.
 Shen Bangkai,et al.Effects of fulvic acid and AM fungi on drought resistance of maize seedlings[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(22):64.
[4]张金然,缑艳霞,孙丽鹏.固氮螺菌157对玉米、向日葵的促生长作用[J].江苏农业科学,2014,42(12):116.
 Zhang Jinran,et al.Effects of Azospirillum 157 on growth of maize and sunflower[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(22):116.
[5]白小军,吴燕,牛艳,等.玉米中乙草胺和莠去津残留量GC-MS/MS分析法的建立[J].江苏农业科学,2014,42(11):334.
 Bai Xiaojun,et al().Establishment of GC-MS/MS analysis method of acetochlor and atrazine residues in maize[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(22):334.
[6]邹晓威,王娜,刘芬,等.玉米抗病相关基因在玉米与玉米丝黑穗病菌、玉米黑粉病菌互作过程中的表达差异分析[J].江苏农业科学,2014,42(11):150.
 Zou Xiaowei,et al(0).Different expression of resistance-related genes between Sporisorium reilianum and Ustilago maydis interact with corn[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(22):150.
[7]杨洪兴,陈静,陈艳萍.江苏省玉米机械化生产的发展及育种对策思考[J].江苏农业科学,2014,42(11):116.
 Yang Hongxing,et al().Development and breeding strategy of mechanized production of maize in Jiangsu Province[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(22):116.
[8]张丽妍,霍剑锋,孟繁盛,等.不同肥料、施肥水平及施用方法对玉米产量、性状及效益的影响[J].江苏农业科学,2014,42(11):119.
 Zhang Liyan,et al (9).Effects of different fertilizers,fertilizer levels and fertilizing methods on yield,characters and benefit of maize[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(22):119.
[9]王雷,崔震海,张立军.玉米C4型PEPC全长基因的克隆与表达载体构建[J].江苏农业科学,2014,42(11):26.
 Wang Lei,et al().Cloning and expression vector construction of full-length C4 type PEPC gene in maize[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(22):26.
[10]雷恩,赵光明,刘艳红.不同稀释浓度松土保水剂对玉米营养生长的影响[J].江苏农业科学,2013,41(06):77.
 Lei En,et al.Effect of different dilutions of super absorbent polymer on vegetative growth of maize[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(22):77.
[11]陈悦,李赵嘉,冯薇,等.不同玉米品种苗期响应盐碱胁迫的生理生化特性及耐盐碱性评价[J].江苏农业科学,2025,53(12):94.
 Chen Yue,et al.Physiological and biochemical characteristics and salinealkali tolerance evaluation of different maize cultivars in response to salinealkali stress at seedling stage[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2025,53(22):94.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2024-11-27
基金项目:黑龙江省省属科研院所科研业务费项目(编号:CZKYF2024-1-B018);国家重点研发计划子课题(编号:2023YFD1501305-6)。
作者简介:武新娟(1981—),女,黑龙江哈尔滨人,硕士,副研究员,主要研究方向为作物遗传育种及高效栽培技术。E-mail: wuxinjuan01@sina.com。
通信作者:唐贵,硕士,副研究员,主要从事玉米遗传育种及高效栽培工作,E-mail: hailuntanggui@163.com;褚丽丽,博士,副教授,研究方向为水肥耦合及节水灌溉,E-mail: chuliliok@126.com。
更新日期/Last Update: 2025-11-20