大豆作為重要的糧油作物，是世界上食用植物蛋白質(zhì)和油脂的重要來源。2022年度我國大豆進(jìn)口量為9108.1萬噸，對外依存度高達(dá)81.8%，“卡脖子”問題尤為突出。然而限于耕地資源有限，不可能大幅增加耕地面積用于種植大豆。2022年2月，中央一號文件提出大力實施大豆產(chǎn)能提升工程，開展鹽堿地種植大豆示范。據(jù)統(tǒng)計，我國具有農(nóng)業(yè)利用前景的鹽堿地總面積1.85億畝，開展大豆鹽堿地的綜合利用，對保障國家糧食安全、端牢中國飯碗具有重要戰(zhàn)略意義。

　　近日，廣東省科學(xué)院南繁種業(yè)研究所（以下簡稱省科學(xué)院南繁種業(yè)所）王振宇教授團(tuán)隊聯(lián)合美國密蘇里大學(xué)Henry Nguyen教授團(tuán)隊開展合作研究，團(tuán)隊通過對300多份大豆種質(zhì)資源進(jìn)行耐鹽表型鑒定和篩選，并在7份耐鹽材料中對已報道的主效耐鹽基因GmCHX1進(jìn)行基因型和表達(dá)水平檢測，發(fā)現(xiàn)4份材料為新的耐鹽遺傳種質(zhì)資源，可能攜帶新的耐鹽基因/等位基因。

　　進(jìn)一步利用其中一份野生豆PI 483460B與敏鹽品種William 82構(gòu)建包含182份家系的重組自交系群體，用于耐鹽QTL和耐鹽基因的定位。以鹽脅迫下的大豆葉片萎奄等級(LSS)和葉綠素比值(CCR)為指標(biāo)，通過QTL mapping發(fā)掘到兩個主效耐鹽位點分別位于3和18號染色體上。qSalt_Gm18為新發(fā)現(xiàn)的耐鹽QTL，而qSalt_Gm03為已報道的耐鹽QTL且覆蓋耐鹽基因GmCHX1。

　　為進(jìn)一步解析qSalt_Gm03在本群體中的耐鹽效應(yīng)，在包含耐鹽親本PI 483460B的4份新耐鹽材料中，對GmCHX1進(jìn)行鹽脅迫誘導(dǎo)表達(dá)分析，發(fā)現(xiàn)GmCHX1存在特異的鹽誘導(dǎo)表達(dá)模式。再通過檢測啟動子活性的Dual-luc實驗和GmCHX1啟動子測序比對分析，發(fā)現(xiàn)鹽誘導(dǎo)型GmCHX1啟動子可能是由于序列自然變異，導(dǎo)致來自PI 483460B等材料的GmCHX1啟動子含有一個特異的鹽脅迫響應(yīng)元件STRE。最后利用定點突變和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，驗證了STRE元件對鹽誘導(dǎo)型GmCHX1啟動子的重要性。

　　本研究新發(fā)掘的耐鹽種質(zhì)、QTL和GmCHX1等位基因，可為未來大豆耐鹽分子設(shè)計育種提供遺傳資源和基因資源。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在Journal of Experimental Botany期刊，省科學(xué)院南繁種業(yè)所李陽博士為該論文的第一作者，省科學(xué)院南繁種業(yè)所王振宇教授、密蘇里大學(xué)Henry Nguyen教授和Heng Ye博士為該論文的通訊作者。該研究得到了廣東省科學(xué)院發(fā)展專項、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金和湛江市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊引育“領(lǐng)航計劃”等項目的資助。

　　供稿：省科學(xué)院南繁種業(yè)所

　　撰稿：王振宇

　　審稿：董軍  安玉興  朱潔

　　校稿：徐超  肖捷  章震  黃巧純