摘要：在全球 9.54 亿公顷的盐碱地上，农作物常常面临着生存大考。大豆作为重要的粮油作物，不仅受盐碱胁迫困扰，还易遭根腐病侵袭，这两大难题每年导致全球大豆产量损失惨重。近日，东北农业大学科研团队在《Plant Biotechnology Journal》发表的研究
在全球 9.54 亿公顷的盐碱地上，农作物常常面临着生存大考。大豆作为重要的粮油作物，不仅受盐碱胁迫困扰，还易遭根腐病侵袭，这两大难题每年导致全球大豆产量损失惨重。近日，东北农业大学科研团队在《Plant Biotechnology Journal》发表的研究，为破解这一困境带来了曙光。他们发现的大豆铁蛋白基因 GmFER1，如同植物体内的 “铁仓库管理员”，既能增强大豆的抗盐、抗病能力，又能显著提高产量，为盐碱地农业生产开辟了新路径。
GmFER1 通过 “铁离子缓冲 - 抗氧化酶激活 - 离子稳态调节抗逆与生长的协同，而非传统抗逆基因的 “生长代价” 模式
铁离子调控大师：GmFER1 过表达使大豆地上部和根系的 Fe³⁺含量增加 1.5 倍，激活铁吸收基因（如 GmbHLH300、GmIRT1），形成 “铁离子储备库”。抗逆能力跃升：耐盐机制：提高 SOD、CAT 酶活性，增强 ROS 清除能力；促进钠离子外排基因 GmSOS1 表达，使根系 Na⁺外排速率提升 30%，减少离子毒害。抗病机制：通过增强抗氧化系统，降低镰刀菌感染引起的氧化损伤，病斑长度减少 40%。产量品质双提升：GmFER1-ox 植株单株荚数增加 25%，百粒重提高 18%，单株产量提升 20%；同时油含量增加 12%，异黄酮（如大豆苷元）含量提高 15%。优势单倍型 Hap2：自然群体分析发现，Hap2 单倍型启动子活性更高，携带该单倍型的大豆品种耐盐性显著增强，且荚数和油含量更高。盐碱地农业改良：通过基因编辑或杂交育种引入 GmFER1-Hap2，可使盐碱地大豆产量提升 30% 以上，推动我国东北、华北盐碱地资源的高效利用。绿色抗病育种：减少化学农药使用，降低根腐病危害，符合 “双减” 农业政策，助力可持续农业发展。多作物应用拓展：GmFER1 的抗逆机制可能适用于水稻、小麦等作物，为解决全球粮食安全问题提供普适性策略。这项研究不仅揭示了植物应对逆境的智慧，更为农业生产提供了 “鱼与熊掌兼得” 的解决方案。随着 GmFER1 基因在育种中的深入应用，未来盐碱地上有望迎来大豆丰收的新图景。
来源：农科最前线一点号