小麦耐盐碱种质创新与产能提升战略研究（年）行业报告

小麦耐盐碱种质创新与产能提升战略研究（2026-2028年）行业报告

一、战略背景与时代命题：在全球粮食安全与农业可持续发展框架下重构盐碱地价值

进入二十一世纪第三个十年，全球农业面临的核心矛盾已从单纯的数量保障转向数量、质量、生态的多维平衡。气候变化导致的极端天气频发、海平面上升引发的海水倒灌、以及不合理灌溉造成的次生盐渍化，使得全球土壤盐碱化问题以年均10%的速度递增，正吞噬着本就紧张的优质耕地资源-2。在此背景下，小麦作为全球逾35%人口的主要口粮，其生产安全直接关系到国际社会的稳定。然而，普通小麦（TriticumaestivumL.）与硬粒小麦（TriticumturgidumL.subsp.durum）对盐碱胁迫表现出高度的生理敏感性，在土壤含盐量超过0.2%时，其光合效率、分蘖能力及籽粒灌浆过程即受到显著抑制-3。因此，通过深度的种质创新与精准的筛选种植，激活盐碱地这一庞大的“潜在粮仓”，不仅是农业科学的攻坚方向，更是保障全球人口突破90亿大关时粮食供给的国家战略必然选择。我国拥有约15亿亩盐碱地，其中近5亿亩具备改造利用的潜力，通过“以种适地”替代传统的“改地适种”，构建耐盐碱小麦品种筛选与配套种植体系，已成为2026至2028年间农业科技突破的核心赛道-1-7。

二、耐盐碱生理与分子机制的前沿突破：从现象描述走向基因调控网络解析

（一）离子稳态与转运蛋白的功能深化研究

近年的研究已从表观耐盐性鉴定深入到离子转运的分子操作层面。对于小麦而言，盐害的核心在于Na+对细胞代谢的毒害作用。最新的研究成果揭示了高亲和性K+转运蛋白（HKT）家族在排钠保钾中的关键角色。特别是TmHKT1；5-A基因，其编码的蛋白能够特异性去除木质部导管中从根部向地上部分输送的Na+，将其滞留于根部及茎基部，从而有效保护光合器官免受离子伤害。基于非转基因（non-GM）的标记辅助育种技术，澳大利亚科学家已成功将该基因导入商业硬粒小麦品种，在大田含盐条件下实现了25%的产量增幅，这标志着从实验室机制阐明到田间应用的里程碑式跨越-2。同时，液泡膜NHX型反向转运体（Na+/H+exchanger）通过将Na+区隔化至液泡中，既降低了细胞质毒害，又通过增加细胞渗透势维持了水分吸收，这一机制在2026年的多篇高影响力综述中被确认为耐盐性的核心组件-3。

（二）SOS信号通路与钙信号偶联的应急响应

盐碱胁迫下，植物胞外高渗环境触发的初始响应为钙离子（Ca²⁺）内流。SOS（SaltOverlySensitive）信号通路作为解码钙信号的经典模块，其研究在近年达到了单细胞分辨率。SOS3作为钙结合蛋白感知Ca²⁺浓度变化，与SOS2激酶形成复合体，进而磷酸化激活SOS1（质膜Na+/H+反向转运体），将过量Na+排出细胞。2026年的研究热点已转向SOS通路与其他激素信号（如脱落酸ABA）的交互对话，揭示了在长期盐胁迫下，ABA通过调控SOS2蛋白稳定性来微调植株生长与耐逆性的平衡机制-3。

（三）次生代谢物的化学生态学功能再发现

传统的次生代谢物研究多集中于植保领域，2026年初发布的权威综述明确指出，酚类化合物（如类黄酮、酚酸）、萜类化合物及生物碱在耐盐胁迫中扮演着多重角色。它们不仅是活性氧（ROS）的清除剂，缓解由盐胁迫引发的氧化爆发；更通过作为渗透调节物质（如脯氨酸、甘氨酸甜菜碱）的协同前体，参与维持细胞膨压。特别是类黄酮在叶表皮和叶肉细胞中的积累，能有效屏蔽UV-B辐射并稳定光合膜系统。当前的研究前沿已转向利用代谢组学与转录组学联合分析（Multi-omicsintegration），定位调控特定次生代谢物通路的转录因子（如MYB、bHLH家族），为定向培育“高风味、高抗逆”品种提供了全新的化学指纹靶标-3。

三、耐盐碱种质资源挖掘与精准鉴定技术体系

（一）野生近缘种与地方品种的基因挖掘

现代小麦的遗传瓶颈限制了其在极端逆境下的适应性突破。将视野拓展至野生祖先种及古老地方品种，已成为拓宽遗传基础的共识路径。粗山羊草（Aegilopstauschii，D基因组供体）和栽培一粒小麦（Triticummonococcum）携带丰富的耐盐等位变异。2026年的研究利用全基因组关联分析（GWAS）在伊朗来源的粗山羊草群体中成功鉴定出多个与苗期耐盐性显著关联的SNP标记，并发现了新的microRNA调控网络，这些非编码RNA通过沉默或降解特定靶基因mRNA，精细调控下游离子转运与信号转导-9。同时，对于来自我国黄骅等地具有2600多年种植历史的旱碱麦地方品种的种质抢救性收集与评价，发现其蕴含着复杂的“古基因”组合，对于现代品种的耐逆性改良具有不可替代的价值-1-7。

（二）全生育期精准鉴定与表型组学平台构建

传统的芽期或苗期水培筛选虽通量高，但与田间全生育期实际表现存在较大偏差。代表最高水平的筛选体系正转向“精准环境模拟+全生育期动态监测”模式。依托智能温室、微区盐池及田间原位鉴定站，利用无人机搭载高光谱成像系统和热红外成像仪，对小麦群体在生育中后期的冠层温度、归一化植被指数（NDVI）、叶绿素荧光参数进行高频次采集。通过这些无损表型技术，可精确量化单株在抽穗期、灌浆期的盐胁迫耐受阈值，区分“苗期存活型”与“产量贡献型”种质。例如，在山东东营、河北沧州及吉林大安建立的典型盐碱地生态定位鉴定平台，通过设定不同盐分梯度（如轻度3-5‰，中度5-8‰，重度8‰以上），实现了对育种高代材料的“终极考验”-5-10。

四、突破性耐盐碱品种选育路径：生物技术与常规育种的深度融合

（一）基因组选择与标记辅助育种2.0

随着小麦全基因组测序的完成和功能标记的密度增加，基因组选择（GS）已成为提升耐盐碱育种效率的关键工具。针对复杂的数量性状，如单株产量、籽粒Na+含量、K+/Na+比等，建立基于全基因组覆盖SNP标记的预测模型，可显著缩短育种世代。印度中央土壤盐度研究所（CSSRI）在利用标记辅助回交育种（MABB）将耐盐主效QTL渗入高产受体品种方面积累了成熟经验，并已开发出KRL210、KRL213等系列耐盐品种，在特定区域大面积推广-5。

（二）基因编辑（CRISPR/Cas）的精准修饰

基于对负调控基因的敲除或对优良等位基因的启动子优化，基因编辑技术为非转基因耐盐品种的培育开辟了快捷路径。针对TaSOS1、TaHKT1等关键基因的顺式调控元件进行编辑，可改变其组织特异性表达模式，实现“根中高表达、叶中低积累”的理想模型。2026至2028年将是基因编辑小麦从实验室走向环境释放的关键窗口期，特别是在抗逆转录因子如TaDREB、TaNF-Y的定向改造上，已有多项专利进入田间测试阶段。

（三）主要耐盐碱品种系谱梳理

过去数十年积累的耐盐种质为新时期育种奠定了坚实基础。代表性成果包括：中国农业科学院及各地选育的轮抗系列、沧麦、捷麦系列（如捷麦19），以及在黄淮海地区表现突出的小偃系列（如小偃155，亩产潜力达466公斤）-10。印度CSSRI发布的小麦耐盐品种包括KRL1-4、KRL19、KRL210、KRL213以及针对北方邦的KRL283等，这些种质资源库构成了南亚次大陆盐碱地小麦生产的基本盘-5。值得注意的是，2026年国家新一轮品种审定中，进一步强调了对抗旱、抗寒、耐盐碱小麦品种的倾斜，体现了生产急需类型品种的战略地位-4-8。

五、配套种植技术与绿色栽培模式创新

（一）“因土施肥”与根际微生态调控

盐碱地种植小麦并非简单的“种下去”，而是创造一个人工可控的“微域环境”。当前顶级实践强调“水肥盐耦合调控”。例如，在播种前通过大水压盐或滴灌洗盐，将根区盐分降至临界值以下；在生育期采用“少量多次”的滴灌施肥策略，保持根系区土壤水分饱和，稀释盐分浓度。同时，增施有机肥、土壤改良剂（如脱硫石膏、糠醛渣）及微生物菌肥（包含耐盐解磷菌、产ACC脱氨酶促生菌），通过微生物代谢产物调节根际pH值，钝化有害离子，活化被固定的养分。中国科学院遗传发育所团队在新疆南疆推广的“覆膜滴灌水肥一体化”模式，成功在含盐量8‰以上的土地上实现了油菜和小麦的稳产，证明了水盐精准调控的有效性-10。

（二）“雨养旱作”与适应性种植制度

在淡水资源极度匮乏的滨海或内陆干旱区，发展完全依赖降水的“雨养旱作”耐盐小麦种植模式成为重要补充。旱碱麦作为典型的“雨养旱作”作物，无需人工灌溉，利用自然降水完成生命周期。其独特的适应性使其在环渤海地区形成了稳定的种植带。配套技术包括：蓄水保墒的深耕深松技术、覆盖抑盐的地膜或秸秆覆盖技术，以及根据盐分运移规律调整播期的技术（如“躲盐巧种”，将播期调整至土壤返盐高峰之后）-1-7。

六、产业价值延伸：从抗逆保产到优质优价的“大食物观”

（一）独特的营养与加工品质

耐盐碱小麦并非仅仅是低产的替代作物，其在逆境中形成的独特代谢产物赋予了其超越普通小麦的品质溢价。研究表明，盐碱胁迫促进了籽粒中蛋白质、湿面筋及微量元素的积累。旱碱麦的蛋白质含量通常可达13%至16%，湿面筋含量超过35%，且富含钙、钾、铁、锌、硒等元素-1-7。这些特性使得耐盐碱小麦在加工端表现出色：制作的面条、馒头筋道爽滑，麦香味浓郁；制作的面花等传统食品，因面粉黏度适中、持水力强，产品软绵劲道，广受市场青睐-1。这种由逆境胁迫诱导产生的风味物质（如醛类、酮类、酯类挥发性化合物）富集机制，正成为食品科学研究的热点，旨在贯通“品种—种植—加工”全链条，实现“因香提质”-1。

（二）功能型产品开发与品牌化运营

展望2026至2028年，随着消费者对健康饮食的追求，耐盐碱小麦将彻底摆脱“救济粮”的旧有形象，转向高端功能食品的市场定位。市场上已涌现出以旱碱麦为原料的百余种深加工产品，并出现供不应求的态势-1-7。未来的产业链构建将更加注重“地理标志+特色品种+品牌故事”的结合，通过开发全麦粉、麦片、高纤挂面以及以秸秆为原料的优质饲草，实现全株利用，提升综合产值。这与国家倡导的“大食物观”和“向盐碱地要饲料、要粮油”的战略导向高度契合-10。

七、前瞻展望与国际合作：构建全球耐盐碱小麦科技创新网络

（一）跨学科的系统解决方案

未来的耐盐碱研究将不再局限于单一的遗传学或栽培学，而是整合基因组学、合成生物学、农业工程学及大数据科学的系统工程。例如，通过设计合成微生物组（SynCom）靶向定植于小麦根际，形成抵御盐分入侵的生物屏障；或者利用人工智能（AI）驱动的环境模拟系统，在全球尺度上预测未来盐碱地分布与品种推荐图谱。

（二）国际协作机制

面对共同的气候挑战，国际农业研究磋商组织（CGIAR）及各主要粮食研究机构已建立联合攻关机制。澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）在HKT基因上的突破、中国在中重度盐碱地生物改良（如田菁-小麦轮作）上的大规模实践、印度在耐盐种质资源常规育种上的深厚积累，构成了全球耐盐碱研究的三极-2-5-10。建议在2026-2028年间，通过多边协议推动种质资源的互换与共享，特别是在“一带一路”沿线国家开展耐盐碱品种联合测试与技术转移，共同挖掘全球约10亿公顷盐碱化土地的增产潜力。

（三）政策与制度保障

对标最高标准，行业的发展离不开国家品种审定制度的“指挥棒”作用。近年来，国家级审定已明确加大对耐盐碱等生产急需类型品种的倾斜力度，并建立了严格的品种准入与退出机制-8。未来的政策应进一步聚焦于构建“育繁推”一体化的耐盐碱种业创新体系，设立专