中国农科院发现大豆耐盐基因

最近，来自中国农科院作物科学研究所和澳大利亚阿德雷德大学的研究人员合作进行的一项研究，在大豆中确定了一个特异性基因，对于大豆作物改良具有很大的潜力。因此我们有望培育出更好适应土壤盐化的大豆品种。相关研究结果发表在最近的《The Plant Journal》杂志。

　　

生物通报道：最近，来自中国农科院作物科学研究所和澳大利亚阿德雷德大学的研究人员合作进行的一项研究，在大豆中确定了一个特异性基因，对于大豆作物改良具有很大的潜力。因此我们有望培育出更好适应土壤盐化的大豆品种。延伸阅读：华人学者《Plant Cell》发表大豆基因新成果。

本项目首席研究员、阿德雷德大学副教授Matthew Gilliham说：“从种植面积和收获量的角度来说，大豆是世界第五大作物。但是许多经济作物对土壤盐化很敏感，这可能对作物产量造成重大损失。”

“最糟糕的是，受盐渍影响的农业土地面积迅速增加，预计在未来的35年内会翻倍。发现提高作物耐盐性的基因，将是我们改善全球粮食安全的关键所在。”

中国农科院作物科学研究所的邱丽娟（Lijuan Qiu）教授和关荣霞（Rongxia Guan）博士，对几百个大豆品种的遗传序列进行检测之后，确定了一个候选的耐盐基因。然后，阿德雷德大学Waite校区ARC植物生物能源卓越中心的研究人员，研究了这个基因的功能。

邱教授说：“最初，我们通过比较两个商业品种发现了这个基因。我们非常惊讶和高兴地看到，在其他一些商业品种、老的驯化大豆品种甚至野生大豆中，这个基因也赋予作物耐盐性。

“在无盐渍地区培育的大豆新品种中，这个基因似乎是缺失的。这使得许多新品种更易受目前世界各地快速增长的土壤盐渍的影响。”

通过识别这个基因，现在我们可以将这些遗传标记用于育种计划，以确保未来将生长在易发生土壤盐渍地区的大豆品种可以保持耐盐性。

副教授Gilliham说：“这个耐盐基因发挥作用的方式，与我们了解的其他耐盐基因不同。现在我们可以使用这一信息，在不同作物（如小麦和葡萄藤）中寻找相似的基因，以选择性地培育高耐盐性的作物品种。”

本研究得到了澳大利亚研究理事会（ARC）的资助支持，相关研究结果以专题文章的形式发表在最近的《The Plant Journal》杂志。

（生物通：王英）

注：邱丽娟，女，研究员，博士生导师，1989年于东北农业大学获农学博士学位，毕业后分配到中国农业科学院作物品种资源研究所工作。1993年5月-94年6月，先后在美国UniversityofIllinois和IowaStateUniversity从事大豆和玉米的分子遗传研究。现任世界大豆研究会常务理事，中国作物学会理事兼国际学术交流工作委员会副主任，中国大豆专业委员会理事兼副秘书长，中国农业科学院杰出人才，农业部有突出贡献的中青年专家。自“九五”以来，主持和完成国家攻关专题，国家自然科学基金，留学回国人员科技活动项目，鉴863，973等课题；研究内容包括大豆新型分子标记开发和利用、重要性状的新基因发掘与功能定、大豆品种资源的遗传多样性分析及核心种质构建、大豆育种新方法研究和种质创新等。

生物通推荐原文摘要：
Salinity tolerance in soybean is modulated by natural variation in GmSALT3
Summary: The identification of genes that improve the salt tolerance of crops is essential for the effective utilization of saline soils for agriculture. Here, we use fine mapping in a soybean (Glycine max (L.) Merr.) population derived from the commercial cultivars Tiefeng 8 and 85–140 to identify GmSALT3 (salt tolerance-associated gene on chromosome 3), a dominant gene associated with limiting the accumulation of sodium ions (Na+) in shoots and a substantial enhancement in salt tolerance in soybean. GmSALT3 encodes a protein from the cation/H+ exchanger family that we localized to the endoplasmic reticulum and which is preferentially expressed in the salt-tolerant parent Tiefeng 8 within root cells associated with phloem and xylem. We identified in the salt-sensitive parent, 85–140, a 3.78-kb copia retrotransposon insertion in exon 3 of Gmsalt3 that truncates the transcript. By sequencing 31 soybean landraces and 22 wild soybean (Glycine soja) a total of nine haplotypes including two salt-tolerant haplotypes and seven salt-sensitive haplotypes were identified. By analysing the distribution of haplotypes among 172 Chinese soybean landraces and 57 wild soybean we found that haplotype 1 (H1, found in Tiefeng 8) was strongly associated with salt tolerance and is likely to be the ancestral allele. Alleles H2–H6, H8 and H9, which do not confer salinity tolerance, were acquired more recently. H1, unlike other alleles, has a wide geographical range including saline areas, which indicates it is maintained when required but its potent stress tolerance can be lost during natural selection and domestication. GmSALT3 is a gene associated with salt tolerance with great potential for soybean improvement.