鹽堿脅迫影響水稻的生長發育、存活率與最終產量。然而，關于水稻鹽堿耐受性的分子調控機制知之甚少。中國科學院成都生物研究所構建了水稻苗期鹽堿耐受性溫室大規模高通量鑒定體系?？蒲腥藛T利用該鑒定體系在700余份國內外水稻種質資源中篩選得到一份強耐鹽堿的水稻種質資源，并命名為SATR （Salt-Alkali Tolerant Rice）。研究進一步以敏感型栽培稻品種93-11為對照，對SATR進行耐鹽堿性表型與生理生化指標系統分析。研究發現，在鹽堿脅迫條件下，SATR存活率明顯高于93-11，且體內POD活性、可溶性總糖含量顯著高于93-11，但丙二醛積累量卻顯著降低。這說明在鹽堿脅迫下SATR通過降低氧化脅迫和調節滲透壓來增強對鹽堿的耐受性。   　　研究根據SATR與93-11之間的比較轉錄組分析結果發現，二者的差異表達基因顯著富集到細胞壁合成相關途徑。相比93-11，鹽堿脅迫顯著誘導了SATR體內細胞壁多糖（半纖維素和果膠）合成基因的上調表達。研究通過細胞壁組分含量測定發現，SATR幼苗中的半纖維素和果膠和含量高于93-11。研究通過基于靶向測序-液相芯片的基因型檢測技術初步定位了SATR中的耐鹽堿基因，并篩選出包括細胞壁多糖合成基因在內的35個候選基因。研究進一步對半纖維素合成途徑中的1,4-β-D-木聚糖合成酶關鍵基因OsCSLD4進行詳細分析發現，在鹽堿脅迫條件下，OsCSLD4突變體植株的耐鹽堿性、生物量和產量降低，但OsCSLD4過表達株系的耐鹽堿性卻明顯提高。而在正常生長條件下OsCSLD4突變體相比野生型株系產量降低了80.95%，在鹽堿脅迫條件下OsCSLD4突變體相比野生型株系產量降低了93.74%。這說明OsCSLD4基因在鹽堿脅迫條件下正調控水稻產量，并通過抵抗水稻在鹽堿脅迫條件下的產量損失來促進水稻穩產。   　　本研究初步揭示了在鹽堿脅迫條件下水稻通過誘導上調細胞壁多糖合成途徑基因的表達、增加細胞壁間質多糖的含量與適應性生理生化反應來提高水稻在鹽堿脅迫條件下的耐受性、生物量與產量的分子機制。11月30日，相關研究成果以Cell Wall Matrix Polysaccharides Contribute to Salt–Alkali Tolerance in Rice為題，發表在International Journal of Molecular Sciences上。   研究工作得到四川省國際科技創新合作項目、中科院戰略性科技先導專項（A類）“種子精準設計與創造”子課題、中科院國際合作局國際伙伴計劃“一帶一路”科技合作專項、“一帶一路”國際科學組織聯盟和四川省主要糧油作物分子育種平臺項目的支持。