西北高原所在海拔梯度土壤盐渍化调控梭梭表皮蜡质适应机制研究中取得新进展

青藏高原柴达木盆地是我国海拔最高的荒漠分布区，兼具高寒、干旱、土壤盐渍化的复合极端生境，生态系统独特性与脆弱性并存。境内的柴达木梭梭林国家级自然保护区是我国面积最大的天然梭梭林分布区，梭梭作为该区域荒漠生态系统的核心建群种，在防风固沙、维系区域生态安全中发挥着不可替代的作用。长期以来，荒漠植物始终面临水分匮乏、强紫外辐射与土壤盐渍化的多重交互胁迫，而海拔梯度可在相对有限的空间内整合温度、辐射、土壤性状的协同变化，是解析植物环境适应策略的天然研究体系。植物表皮蜡质是植物抵御外界胁迫的第一道关键屏障，其防护效能不仅取决于蜡质总含量，更与组分的碳链长度等化学结构特征密切相关，但高海拔梯度下土壤盐渍化如何重塑荒漠植物表皮蜡质的结构组成，其内在调控机制仍不明确。

中国科学院西北高原生物研究所高原药用资源生态保护与繁育研究团队以柴达木盆地天然分布的梭梭为研究对象，在盆地内设置3个海拔梯度样点，整合土壤理化性质分析、叶片表皮蜡质代谢组与转录组测序等多组学技术，系统揭示了海拔关联的土壤盐度对梭梭表皮蜡质生物合成及碳链结构的调控规律与分子机制。

研究发现，土壤盐度与土壤含水量是海拔梯度下分异最显著的土壤环境因子。随着海拔升高，梭梭表皮蜡质发生系统性的碳链长度重构：C30、C31超长链烷烃显著富集，蜡质加权平均碳链长度随海拔单调上升，呈现出清晰的长链化结构演变趋势。联合转录组与蜡质代谢组分析表明，脂肪酸延伸、烷烃生物合成及角质-木栓质-蜡质合成通路的协同转录调控，是长链烷烃优先积累的核心分子基础。进一步通过路径模型解析证实，土壤盐度是连接海拔与蜡质合成基因模块、蜡质结构性状的核心中介因子，通过转录重编程驱动表皮蜡质结构调整，是梭梭适应高海拔水盐耦合胁迫的重要结构策略。该研究深化了荒漠植物对高海拔极端环境的适应机制认知，为梭梭抗逆种质筛选与荒漠植被生态修复提供了理论支撑。

相关成果以 Altitude‑associated soil salinization reshapes cuticular wax biosynthesis and carbon chain length in the desert shrub Haloxylon ammodendron 为题，发表在植物与土壤领域期刊 Plant and Soil。西北高原所硕士研究生张训超为论文第一作者，王劼助理研究员和周玉碧研究员为共同通讯作者，该研究得到2026年“三北”工程林草科技推广示范项目资助（QSCZ-2026–014)。

论文链接：https://doi.org/10.1007/s11104-026-08896-8

图1 蜡质层代谢组分相关分析

图2 海拔、关键土壤因子、基因模块与表皮蜡质结构特征的PLS-PM分析