近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所贺飞研究组与哈尔滨师范大学张延明课题组围绕麦族耐盐碱种质创新与盐碱地利用的合作研究取得系列进展。双方在山东东营、黑龙江林甸等典型盐碱区持续开展多年大田试验，筛选获得一批在中、重度盐碱环境中表现良好的黑麦、小黑麦、披碱草和中间偃麦草（麦草）种质。同时，围绕麦族远缘杂交、外源遗传物质导入及表达调控等科学问题的相关研究取得初步成果，为进一步解析麦族植物耐盐碱适应的遗传基础、推动优异种质利用奠定了基础。

 

    麦族植物蕴藏着丰富的抗逆遗传资源。黑麦具有较强的环境适应能力，也是小黑麦R亚基因组的遗传来源。披碱草、中间偃麦草等小麦近缘植物则具有耐寒、耐旱和耐盐碱等优良特性。在遗传发育所前辈科研人员的帮助和双方长期资源积累基础上，合作团队已收集来自全球不同地区的黑麦和小黑麦种质资源500余份，并连续多年开展大田种植、农艺性状调查和盐碱环境适应性筛选。双方还利用长期积累的中间偃麦草与小麦远缘杂交形成的中间偃麦草新种质材料，持续开展抗逆耐盐碱麦草种质创制、遗传组成解析和田间评价工作，逐步形成了从种质资源收集、远缘杂交创制到遗传机理解析、多环境筛选的研究体系。

 

    围绕麦族远缘种质的形成与利用，双方近年来取得了一系列基础研究进展。2025年5月，合作团队在The Plant Journal发表寒地多年生麦草研究，结合分子细胞遗传学、基因组学和转录组分析，解析寒地多年生麦草的染色体组成、农艺性状和基因表达特征，揭示小麦染色体导入对籽粒性状以及耐寒、多年生等特性的影响。2025年12月，双方合作成果发表于Nature Communications，通过对328份小麦材料开展群体转录组和eQTL分析，构建泛基因表达调控图谱，揭示基因表达多样性以及外源渗入基因的调控特征。近期双方在Genome杂志发表论文，通过整合细胞遗传学与基因组学分析，揭示黑麦、中间偃麦草双重外源遗传成分导入材料中非同源染色体之间的易位与重组现象。系列研究从染色体工程、群体表达调控和远缘杂交后基因组重塑等不同层面，深化了对麦族外源遗传资源形成和利用机制的认识。

 

    在基础研究持续推进的同时，合作团队连续多年将优异种质种植在真实盐碱环境中开展田间验证。2026年6月，双方在山东东营黄河三角洲滨海盐碱区对黑麦和小黑麦材料开展现场评价与测产，试验覆盖轻度、中度和重度盐碱地，其中重度盐碱地全盐度超过1%。现场测产显示，在重度盐碱地中，代表性黑麦材料样方折算鲜草产量达到2334.60公斤/亩。小黑麦材料同样表现出良好的适应性，在重度盐碱地中能够正常结实，在中度盐碱地中代表性材料鲜草产量达到3401.70公斤/亩。现场专家认为，部分黑麦和小黑麦材料在中度甚至重度盐碱环境中具有进一步筛选和利用的良好前景。

 

2026年6月18日，项目组在山东东营对黑麦、小黑麦进行测产

 

    在东北松嫩平原盐碱区，双方同步推进披碱草、中间偃麦草等多年生材料的耐盐碱品种资源筛选工作。前期通过室内混合盐碱胁迫和肇东中度盐碱地田间连续筛选，从86份中间偃麦草种质材料中获得40份候选种质，并进一步在林甸盐碱地获得5份表现较好的中、重度耐盐碱候选材料。合作团队还筛选出以“披碱草3569”为代表的优异种质，该材料不仅能在重度盐碱地条件下完成生育周期，积累较大生物量，同时具有耐寒多年生等特性，目前已对其开展抗逆遗传基础解析工作。

 

黑龙江林甸的披碱草生长情况，红色箭头标注披碱草种质3569。左图：收获期；右图：割后再生

 

    下一步，双方将继续把种质资源创新、远缘杂交、分子细胞遗传学、群体组学与多点大田试验相结合。通过覆盖不同生态区和盐碱类型的长期筛选，合作团队将持续发掘具有稳定环境适应性和生产潜力的优异麦族种质，解析其遗传基础，为耐盐碱麦类作物和多年生饲草育种以及盐碱地农业利用提供新的种质和基因资源。