土壤盐渍化是制约农业生产的重大环境问题，高浓度盐分和Na+积累会破坏植物渗透平衡与离子稳态。许多传统作物对盐碱胁迫敏感，而苋属植物具有较强的环境适应能力，是极具开发潜力的孤儿作物。纳米氧化铈（CeNP）和纳米氧化锌（ZnONP）在植物胁迫缓解方面展现出潜力，但其调控籽粒苋盐碱响应及盐碱胁迫调控机制的差异尚不明确。近期，中国科学院西双版纳热带植物园研究团队以从盐碱地筛选获得的核心籽粒苋品系老鸦谷“中科苋1号”为材料，系统探究了叶面喷施CeNP和ZnONP对盐胁迫（NaCl）和碱胁迫（Na2CO3，pH 8.5）下籽粒苋生长及胁迫响应的调控作用。研究结果表明，籽粒苋对盐、碱胁迫的响应存在差异，碱胁迫造成的生长抑制、活性氧（ROS）积累和代谢扰动更为明显。CeNP和ZnONP处理能够不同程度缓解胁迫造成的生长抑制，改善K+/Na+平衡、抗氧化能力、水分状态和激素稳态。转录组分析表明，盐、碱胁迫诱导广泛的基因表达重编程，主要涉及离子稳态、ROS清除、细胞壁重塑和渗透调节等过程。CeNP和ZnONP进一步重塑胁迫响应网络，并表现出一定的调控差异。加权基因共表达网络分析（WGCNA）进一步鉴定了与植株生长性状密切相关的基因模块及核心基因，转录因子、抗氧化系统及代谢调控共同参与纳米颗粒介导的胁迫适应。转录组与代谢组联合分析表明，盐、碱胁迫具有不同的基因—代谢物协同调控模式。CeNP和ZnONP通过调节离子稳态、氧化还原平衡、碳和氨基酸代谢以及物质转运等过程，进一步重塑植物的胁迫响应网络。研究深化了对纳米颗粒与植物互作及盐、碱胁迫响应机制的认识，为纳米生物技术在盐碱环境中维持作物生产力的应用实践提供参考。相关研究成果发表在Plant Nano Biology上。研究工作得到中国科学院等的支持。论文链接CeNP和ZnONP增强籽粒苋对盐碱胁迫耐受性的工作模型