干旱与紫外线B（UV-B）辐射增强是自然界中典型的非生物胁迫，可扰乱植物内源激素平衡、损伤抗氧化防御系统、阻碍养分转运，最终抑制作物生长、造成产量损失。植物可通过脱落酸（ABA）、茉莉酸（JA）等多激素协同调控，启动渗透调节、抗氧化酶应答及黄酮类次生代谢物质合成，以此抵御逆境伤害。两类胁迫的复合效应存在明显的强度依赖性：适度复合胁迫可诱导植物适应性抗性，而高强度胁迫组合则会加重氧化损伤、抑制氮磷钾及铜锰钙锌等关键养分的吸收与转运。青稞耐寒性强，生长期短，高产早熟，适应性广，广泛种植于青藏高原。它是青藏高原地区主要的粮食、饲草与生活燃料作物，也是该区域啤酒、医药和保健品生产的重要原料来源。作为青藏高原特有作物，青稞长期抵御高强度UV-B辐射与频发干旱的极端环境，其体内的黄酮类物质可同步提升植株抗旱、抗UV-B辐射能力。当前相关研究多集中于单一胁迫的响应机制，在不同强度的干旱与UV-B辐射复合胁迫下，有关青稞激素调控、养分转运及资源利用效率的系统性研究较为匮乏，复合胁迫下的青稞抗逆调控机制尚不清晰。因此，深入解析干旱和UV-B辐射增强之间的交互作用及其调控机理，能够进一步揭示青稞应对复合逆境的应答规律，为高海拔作物抗逆栽培与高效生产提供重要的理论支撑。

中国科学院成都生物研究所工程扰损生态系统格局过程与修复创新团队博士研究生Noman Shoaib在博士生导师潘开文研究员的指导下，以青藏高原重要粮食作物青稞为研究对象，设置中度干旱（土壤含水量50%）、重度干旱（土壤含水量30%）两个水分梯度，搭配低强度（5-6 kJ·m^-2·d^-1）和高强度（14-15 kJ·m^-2·d^-1）两个UV-B辐射梯度，系统开展单一胁迫与干旱 ×UV-B 复合胁迫处理试验，解析青稞生长发育、生理代谢、矿质养分分配、内源激素稳态及抗氧化防御系统的响应特征，探索干旱与UV-B辐射复合胁迫互作的生理及分子调控机制。研究结果表明：（1） 干旱与UV-B辐射对青稞大多数生长、生理指标存在显著的互作效应。相较于单一重度干旱处理，重度干旱叠加低强度UV-B辐射可部分修复青稞生长与光合生理损伤，根系响应特征尤为突出：该复合处理下青稞根系以纵向伸长生长为主，径向增粗受抑制，最终表现为根长显著提升、根体积降低。（2） 水分利用效率（WUE）、氮利用效率（NUE）均检测到显著的互作效应。重度干旱联合高强度UV-B辐射处理组的水分利用效率达到最大值；中度干旱叠加高强度UV-B辐射处理的氮利用效率最优，其核心特征为茎秆氮（N）、锌（Zn）积累量显著上升。（3） 转录组与代谢组联合分析表明，重度干旱+低强度UV-B复合处理可显著提升青稞内源茉莉酸（JA）、脱落酸（ABA）含量，同时乙烯、赤霉素、生长素、细胞分裂素内源水平同步发生差异性调控；复合胁迫可进一步激活SOD、POD、CAT 抗氧化酶系统，降低植株过氧化氢（H₂O₂）与丙二醛（MDA）积累，缓解氧化损伤。综上，干旱与UV-B辐射通过互作协同调控青稞内源激素平衡与矿质养分分配，UV-B辐射可进一步强化植株抗氧化防御系统；上述调控效应随胁迫强度、植株组织类型改变。多重调控通路协同联动共同提升青稞复合逆境抗性，该研究结果可为高海拔地区青稞作物优质高产栽培和田间优化管理提供理论依据。

相关研究成果以“Coactive adaptation to combined drought and UV‑B stress in highland barley (qingke) through hormonal and nutrient crosstalk”为题，发表在植物与土壤领域期刊Plant and Soil上。成都生物研究所博士生Noman Shoaib和刘利玲为论文共同第一作者，潘开文研究员为通讯作者。本研究得到第二次青藏高原综合科学考察研究（2019QZKK0303）的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1007/s11104-026-08737-8

图 1 土壤、根、茎、叶中的大量和微量元素含量

图 2 在胁迫处理条件下，不同植物器官中营养物质的百分比

图 3 植物激素生物合成途径及激素含量的调控

图 4 对植物响应以及形态、生理和生化性状之间相互作用的多变量分析