海大麦(Hordeum marinum)与普通大麦(Hordeum vulgare)叶片响应涝渍胁迫的转录组与代谢组差异机制解析

为解决涝渍胁迫对作物生产的全球性影响，研究人员通过转录组和代谢组分析，揭示了海大麦(H. marinum)相比普通大麦(H. vulgare)具有更高耐涝性的分子机制。研究发现海大麦通过稳定光合作用、高效ROS清除、糖类积累及活跃TCA循环等适应性策略，关键基因OEE2、ERF1和SUS1可能参与调控。该研究为作物抗逆育种提供了新靶点。

　　

涝渍胁迫作为全球作物生产的重要非生物胁迫，让耐涝性截然不同的两种大麦属植物——海大麦(Hordeum marinum)和普通大麦(Hordeum vulgare)在实验室中展开了精彩对决。研究人员通过多组学联用技术，发现耐涝高手海大麦(H559品系)在淹水条件下依然保持着傲人的生长态势：地上部鲜/干重、叶绿素含量、可溶性糖等指标均显著优于普通大麦(ZU9品种)。

分子侦探工作揭示，海大麦叶片中有1182个差异表达基因(DEGs)在跳舞，而普通大麦则有多达2348个基因乱了阵脚。特别引人注目的是，海大麦特有的活性氧(ROS)解毒基因团队表现出色，就像配备了一支高效的特种清道夫队伍。代谢组数据则显示，海大麦积累了94种差异代谢物，其中糖类物质尤为突出，这些能量货币为抗逆作战提供了充足补给。

研究最终勾勒出海大麦的四大抗涝法宝：稳定的光合作用系统、高效的ROS清除机制、充沛的糖原储备以及活跃的三羧酸循环(TCA cycle)。幕后调控者可能是光合作用关键基因OEE2、乙烯响应因子ERF1和蔗糖合成酶SUS1。这项研究不仅解开了海大麦的耐涝密码，更为作物抗逆改良提供了珍贵的分子蓝图。