作者：曹晓聪，张娟
盐胁迫是主要的非生物胁迫之一，培育耐盐品种是抵抗盐胁迫的有效途径。前人研究已经证实盐超敏信号SOS通路在拟南芥应对盐胁迫过程中发挥着重要作用。玉米是对盐敏感的作物之一，解析玉米SOS通路及挖掘耐盐靶标基因资源对玉米耐盐品种的开发至关重要。
近日，中国农业大学蒋才富教授团队在New Phytologist在线发表了的题为“The classical SOS pathway confers natural variation of salt tolerance in maize”的研究论文。该论文解析了玉米SOS途径关键组分，探究了ZmSOS1和ZmCBL8的功能变异调控玉米Na+稳态和耐盐性的机制。
作者从500份玉米自然群体中筛选到一个盐胁迫超敏感自交系LH65，经鉴定该表型由隐形单基因ZmSTL2控制，编码Na+/H+反向转运蛋白ZmSOS1，ZmSOS1最后一个外显子上4-bp缺失导致其功能丧失，盐胁迫条件下地上部及地下部Na+含量显著增加，植株生长受阻（图1）。
图1 ZmSOS1突变体表型
该研究还鉴定了玉米SOS信号途径的各个关键组分ZmCBL4&ZmCBL8(SOS3)/ZmCIPK24a(SOS2)/ZmSOS1。ZmCBL4，ZmCBL8，ZmCIPK24a突变体均表现盐胁迫超敏感表型，盐胁迫条件下地上部Na+含量增加（图2），证明了玉米SOS信号途径在维持Na+稳态和盐胁迫应答中的重要作用。进一步研究发现ZmCBL4和ZmCIPK24a基因组区域内没有与地上部Na+含量相关的SNP，而ZmCBL8基因组区域内含有4个有与地上部Na+含量相关的SNP，其中LTR/Gypsy反转录转座子插入降低了ZmCBL8的表达，导致盐胁迫下地上部Na+含量增加。
图2 ZmCBL4、ZmCBL8、ZmCIPK24a突变体表型
该研究不仅解析了经典SOS途径在玉米响应盐胁迫过程中的关键作用，而且发现ZmSOS1和ZmCBL8的功能变异与Na+稳态维持及耐盐性相关。该成果为培育耐盐玉米品种提供了重要的基因资源和理论支撑。
原文链接：https://doi.org/10.1111/nph.18278
