GmMYB14通过激活苯丙烷代谢增强大豆耐碱胁迫的时序转录组分析

《Plant Physiology and Biochemistry》：Temporal transcriptome analysis identified GmMYB14 conferred the tolerance against sodic alkaline stress through activating phenylpropanoid metabolism

本研究揭示了转录因子GmMYB14通过激活苯丙烷代谢途径（phenylpropanoid metabolism）增强大豆对碱性胁迫的耐受性，其机制涉及缓解ROS爆发、改善铁（Fe）稳态及促进酚类化合物分泌，为耐碱作物育种提供了关键靶点。

　　

Highlight

JY93在碱性胁迫下表现出比JY99更严重的失绿症、更高活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）积累、更弱的酚类化合物分泌能力以及铁（Fe）稳态失衡。时序转录组分析表明，苯丙烷代谢是缓解ROS爆发和改善Fe生物利用度的共同适应性响应机制。该通路中的GmMYB14在JY99中的诱导表达显著强于JY93。过表达GmMYB14的拟南芥表现出增强的碱性耐受性，包括更长的根长、更高叶绿素含量和生物量。进一步研究发现，GmMYB14通过调控苯丙烷代谢关键基因表达，促进转基因植株地上部的Fe积累与转运。这些发现表明GmMYB14是开发耐碱作物品种的重要候选基因。

Discussion

苏打盐碱土是全球作物增产的重要资源，但高浓度NaHCO₃和Na₂CO₃导致的高pH缓冲体系常引起大豆幼苗失绿。本研究通过对比基因型JY99和JY93，发现JY99通过增强苯丙烷代谢和Fe稳态维持碱性耐受性。GmMYB14作为该通路的核心转录因子，其功能在拟南芥模型中得到验证，为耐碱机制研究和分子育种提供了新方向。

Conclusion

碱性胁迫是导致大豆失绿和减产的重要非生物胁迫。本研究通过多组学分析发现GmMYB14通过激活苯丙烷代谢途径缓解ROS损伤并改善Fe稳态，显著增强植物碱性耐受性，为作物抗逆育种提供了理论依据和基因资源。