作者：佩萨赫·本森 (Pesach Benson) • 2026年9月8日

耶路撒冷，2026年9月8日（TPS-IL）——以色列科学家发现了一个此前未解的钙调节系统，该系统有助于植物种子在破土而出之前控制潜在有害的盐分，为植物如何在盐碱条件下维持发芽所需的矿物质平衡提供了新的见解。

这些发现最终可能有助于开发出更能耐受盐碱土壤发芽的农作物。通过识别帮助幼苗维持钠钾平衡的系统，这项研究可能有助于科学家培育或基因改造出具有更高耐盐性的农作物。

土壤盐渍化是一个重大的全球农业问题。根据联合国粮食及农业组织的数据，全球近14亿公顷的土地已经受到盐分影响，其中包括10%的灌溉农田和雨养农田。

这项研究由耶路撒冷希伯来大学的多龙·什科尔尼克（Doron Shkolnik）博士领导，发现钙信号传导有助于在盐胁迫下种子发芽期间协调三种蛋白质——CAMTA6、PP2C49和HKT1;1。

这种平衡至关重要。植物需要钾来维持细胞正常功能，而过量的钠则会干扰这些功能。盐分还会使种子更难吸收水分。

一些土壤天生含盐，但农业活动会使问题恶化。当农田被反复灌溉时，水分会蒸发，留下溶解的盐分。干旱、排水不良以及海水进入沿海地下水也会导致盐分在农田中积聚。

什科尔尼克说：“种子发芽是植物生命中极其脆弱的阶段，在幼苗甚至还未破土而出之前，盐分就会破坏幼苗所需的矿物质平衡。我们开始揭示的正是该反应背后的控制系统。”

研究人员研究了拟南芥（Arabidopsis thaliana），这是一种十字花科的小型植物，广泛用于植物研究。他们发现这三种蛋白质构成了钙反应调控网络的一部分，该网络控制着植物的钠钾平衡。

该系统在胚胎的不同部位也有不同的组织方式。盐胁迫会激活胚叶（称为子叶）边缘的CAMTA6，而钙则会刺激胚根（即胚根）中的HKT1;1。CAMTA6还调节PP2C49，进而影响HKT1;1。

促进发芽

研究人员使用血根草中提取的天然化合物白屈菜红碱（sanguinarine）对该途径进行了测试，该化合物能抑制PP2C蛋白质。用该化合物处理种子增加了盐胁迫下的发芽率。

在温和的盐胁迫下，76%未经处理的种子发芽，而经白屈菜红碱处理的种子发芽率为92%。在更严苛的条件下，发芽率从3%上升到37%。

处理过的种子还保持了更健康的钠钾平衡，支持了研究人员得出的结论，即白屈菜红碱正在影响他们确定的途径。

这一发现最终可能通过育种或基因改造帮助科学家培育出在盐渍土壤中发芽更好的农作物。这些发现还指出了影响同一途径的可能化学方法，尽管在农业中使用此类策略之前还需要进行更多的研究。

白屈菜红碱本身并不是解决盐渍农田的现成方案。其益处仅限于发芽阶段，无法在幼苗发芽后对其进行保护。

研究人员还发现证据表明，其他钙反应基因也参与了盐反应，这表明新表征的系统是一个更大网络的一部分。

该研究发表在同行评审期刊《植物学杂志》（The Plant Journal）上。