大豆ABF基因家族的系统解析及GmABF1在盐胁迫响应中的关键调控机制

为解决土壤盐渍化威胁大豆生产的全球性问题，研究人员聚焦ABA信号通路关键转录因子ABF家族，通过全基因组分析鉴定出20个大豆GmABF基因，揭示GmABF1通过调控Na+积累、ROS清除酶活性及启动子多态性显著增强大豆耐盐性的分子机制，为作物抗逆遗传改良提供新靶点。

　　

随着全球土壤盐渍化加剧，大豆作为重要经济作物面临严峻产量威胁。盐胁迫会导致离子毒害、氧化损伤等连锁反应，而植物激素ABA（脱落酸）介导的应激响应是作物抗盐的关键防线。其中，ABRE结合因子（ABFs）作为bZIP类转录因子的重要亚家族，通过调控下游靶基因表达在ABA信号通路中扮演核心角色。尽管ABF基因在拟南芥、水稻等模式植物中已有研究，但大豆ABF家族的系统性解析及其在盐胁迫中的精确调控机制仍存在巨大空白。

国家重点实验室智能农业装备技术研究团队通过整合生物信息学与分子生物学手段，在《International Journal of Biological Macromolecules》发表研究，首次完成大豆ABF基因家族的全基因组鉴定，并揭示GmABF1通过多重机制增强盐胁迫耐受性的分子蓝图。研究采用系统进化分析、启动子cis-元件预测、亚细胞定位（GFP融合技术）、qPCR动态表达谱分析及转基因功能验证等技术，结合547份大豆种质的遗传变异分析，构建了GmABF1的调控网络。

植物材料与处理
选用耐盐型大豆品种DN50，在可控环境（25°C，16h光照/8h黑暗）中模拟盐、碱、渗透等多种非生物胁迫及JA、ABA等激素处理，系统分析GmABF表达模式。

大豆ABF基因家族鉴定
通过双重筛选策略鉴定出20个GmABF成员，其编码蛋白长度240-645个氨基酸，等电点5.45-10.99，分子量26.19-75.58 kDa。系统发育分析显示GmABF12因额外结构域呈现显著差异，暗示功能分化。

讨论
研究阐明GmABF1通过三重机制增强耐盐性：1）抑制Na⁺积累维持离子稳态；2）激活SOD、POD等ROS清除酶缓解氧化损伤；3）启动子区3个多态位点与种质耐盐性显著关联。这为分子标记辅助育种提供了精准靶标。

结论
该研究不仅绘制了大豆ABF家族的完整图谱，更通过GmABF1的功能解析揭示了ABA信号通路与盐胁迫响应的耦联机制。发现的优异等位变异为培育耐盐大豆新品种奠定了理论基础，对保障全球粮食安全具有重要意义。