全新思路！山东农科院专家揭示作物抗逆“信号开关”新机制

近日，山东省农业科学院经济作物研究所董合忠研究组在国际植物学顶级期刊《Trends  in Plant Science》（影响因子21.2）发表重要研究成果。张艳军副研究员为论文第一作者，董合忠研究员为通信作者。该研究系统揭示了一氧化氮（NO）与褪黑素（MT）在植物应对逆境时的动态互作规律，为盐碱、干旱、涝渍等胁迫下作物抗逆性的精准调控提供了全新思路。

一氧化氮和褪黑素是植物体内天然存在的两种信号物质，在作物抵抗逆境过程中发挥着重要作用。然而，以往研究常得出矛盾结论：有时两者“协同增效”，有时又“相互拮抗”。董合忠研究组发现，这种矛盾其实源于一个关键事实——NO和MT的关系并非固定不变，而是随胁迫进程动态切换的。

研究提出，NO–MT互作存在三种可切换的运行状态：胁迫早期：褪黑素“前馈激活”一氧化氮，帮助植物迅速启动防御；胁迫持续或加重：褪黑素转为“缓冲约束”，防止一氧化氮过度积累造成伤害；复合逆境下：两者互作被更高层级的信号网络重新调整。

据悉，这项研究对农业生产最直接的启示是：NO或MT并非施用越多越好、越持续越好。真正需要解决的是什么时候用、用多少、用在哪个部位、何时停止。未来，农民和农业技术人员可以根据作物所处的胁迫阶段，采取精准的调控策略：干旱或盐碱发生的早期及时启动防御，胁迫持续期加强信号缓冲，恢复期则兼顾作物生长与产量形成。这一思路也为解释为什么同一种抗逆调节剂在不同作物、不同时期效果不一致的现象提供了理论依据。

长期以来，作物抗逆调控的思路往往停留在“多施多用”的层面。而这项研究揭示，作物抗逆如同人体免疫——适度激活有益，持续过度反而有害。研究团队倡导的“脉冲式”或“阶段性”调控策略，有望实现抗逆性与产量、品质之间的更好平衡。

（大众新闻记者 刘飞跃  通讯员  裴伟 张艳军）