大豆作为最具经济效益的粮油作物，是关系国计民生的重要基础性、战略性物资。近年来，我国大豆对外依存度超过85%，成为农业领域最突出的“卡脖子”难题。大豆的供需矛盾对我国粮食安全形成巨大冲击。扩大种植面积、提高大豆单产，是增加大豆总产量的主要途径。我国具有农业应用价值的盐碱地面积约1亿亩，是重要的耕地后备资源。因此，通过挖掘大豆耐盐基因并解析其作用机制，培育耐盐大豆新品种对于充分利用盐碱地资源、缓解国内大豆产业危机具有重要意义。
农学院张大健教授团队在New Phytologist发表了题为“A novel miR160a–GmARF16–GmMYC2 module determines soybean salt tolerance and adaptation”的研究论文，揭示了miR160a-GmARF16-GmMYC2这一模块对大豆耐盐的调控作用，并寻找到耐盐优异单倍型，为大豆耐盐新品种的培育提供重要的候选基因资源。
研究发现，miR160a通过切割其靶基因GmARF16来提高大豆的耐盐性。随后，通过RNA-seq和ChIP-seq的联合分析，并结合LUC和EMSA等实验结果，发现GmARF16作为上游调节因子直接激活GmMYC2的表达，而GmMYC2通过负调控脯氨酸的合成导致大豆对盐胁迫敏感。通过比较559份野生和栽培大豆品种的基因型，发现GmARF16存在4种单倍型，其中GmARF16H3在编码区发生的碱基替换（G→A）使其对GmMYC2的激活能力以及与启动子结合能力显著降低，对盐胁迫的适应性显著提高；进一步分析发现，GmARF16H3主要分布在土壤盐碱化较为严重的黄淮海及其周边地区，表明GmARF16的自然变异受到了人工选择。
图1. miR160a-GmARF16-GmMYC2调控网络在盐胁迫响应中的工作模型
农学院张大健教授、广州大学孔凡江教授为该论文的共同通讯作者。农学院王超凡博士、李晓明副教授、庄永斌副教授为共同第一作者。此外，山东省农科院徐冉研究员、已毕业硕士研究生孙万彩、博士研究生曹红祥参与了该项研究。研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省泰山学者计划等项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1111/nph.19503
编 辑：万 千
审 核：贾 波
