综述：耐盐水稻——粮食安全与温室气体减排的可持续解决方案

这篇综述系统阐述了耐盐水稻在缓解甲烷(CH4)排放和保障粮食安全中的双重作用。文章揭示了盐水生态系统中独特的微生物过程（如硫酸盐还原菌SRB竞争抑制产甲烷菌），提出了通过现代育种技术（如基因组选择GS、连接育种）开发耐盐品种的策略，并强调了其在气候变化背景下实现农业可持续发展的潜力。

　　

耐盐水稻的生态与育种突破

盐水生态系统中的甲烷抑制机制

盐水环境通过四种关键过程显著降低甲烷排放：高土壤电导率(EC)产生的渗透压抑制产甲烷菌活性；硫酸盐还原菌(SRB)与产甲烷菌竞争底物（氢和乙酸）；盐度升高导致氨化作用增强而硝化作用受抑；以及反硝化细菌活性降低。当土壤EC超过8 dS m^-1时，产甲烷微生物的活性下降幅度比甲烷氧化菌更大。

微生物战的幕后玩家

在盐水稻田中，硫酸盐(SO₄^2-)通过微生物氧化形成，其浓度与CH₄排放呈负相关。产甲烷古菌如甲烷八叠球菌科(Methanosarcinaceae)在盐水环境中活性受抑，而甲烷氧化菌在根际富氧区保持较高效率——这里可氧化95%的CH₄。有趣的是，水稻通气组织(aerenchyma)如同甲烷的"高速通道"，输送着90%的甲烷排放。

耐盐水稻的双重使命

全球约1381万公顷盐渍化耕地中，65%是水稻田。耐盐品种在EC 4 dS m^-1条件下可减少25%甲烷排放，同时维持产量。在亚洲沿海地区，这类品种能帮助小农应对海水倒灌导致的土地盐碱化，其种植面积已达1600-2000万公顷。

育种革命：从基因到田间

传统标记辅助选择(MAS)在耐盐育种中遭遇瓶颈，新兴的"连接育种"(Connected Breeding)技术通过桥梁材料(DE)将野生稻(Oryza rufipogon)等种质资源中的复杂性状导入栽培稻。国际水稻研究所(IRRI)开发的"性状到环境"(TTE)策略，结合高通量表型组学和基因组预测，正在加速耐盐品种选育。

未来战场：数据驱动的盐碱农业

人工智能正在挖掘基因库中13.2万份水稻种质的耐盐潜力，而首例基因编辑耐盐品种已在印度问世。研究者呼吁建立更精确的田间筛选协议，以克服实验室环境与真实盐碱地的差异——后者包含动态变化的Na⁺/K⁺比和空间异质性。

这项技术革新不仅关乎粮食产量，更代表着农业与气候变化和解的新范式：曾经被视为威胁的土壤盐分，正通过科学智慧转化为对抗温室气体的秘密武器。