大豆作为重要的粮食作物，是世界上食用植物蛋白质和油脂的重要来源。近年来，随着我国人们生活水平提高，对大豆的需求急速攀升，供需矛盾日益突出。2023年度我国大豆进口量为9940.9万吨，对外依存度已高达82.7%，“卡脖子”问题尤为突出。大豆全生育期耗水量大且根系不发达，对干旱极为敏感，每年因干旱所造成的减产达40%以上，开展大豆抗旱机理研究和抗旱品种选育对我国乃至全世界粮食安全都具有非常重要的意义。

近日，广东省科学院南繁种业研究所王振宇团队研究发现 GmPRR3b 的基因编辑突变体在干旱条件下通过提高抗氧化物酶活性增强大豆的抗旱性。通过DNA亲和纯化测序（DAP-seq）和 RNA-seq 联合分析鉴定到795个由 GmPRR3b 蛋白直接调控的靶基因，有570个基因与干旱胁迫响应显著相关，其中8个基因参与脱落酸的生物合成和信号通路。此外，过表达GmABF3 能够显著提高植物的抗旱性，且大豆发根实验表明 GmABF3 过表达能够恢复 GmPRR3b 过表达的干旱敏感表型 (图1)。研究表明 GmPRR3b 基因通过抑制 GmABF3 的表达进而负调控大豆应答干旱胁迫。

图1 GmPRR3b-GmABF3模块介导ABA依赖途径的干旱胁迫响应

该研究旨在揭示 GmPRR3b-GmABF3 模块在大豆抗旱性方面的重要作用，为培育抗旱大豆新品种提供了新的路径。相关研究成果发表于国际植物学领域权威期刊 Plant Physiology （5年IF=8.8）广东省科学院南繁种业研究所王振宇教授为该论文的通讯作者，李聪博士为本文第一作者。中国农业科学作物科学研究所刘斌研究员、南昌大学王东教授和贵州大学何进教授为本研究提供了宝贵的遗传材料和实验指导。该研究得到了广东省科学院发展专项、广东省基础与应用基础基金项目和湛江市创新创业团队引育“领航计划”的资助。

论文信息：Cong Li, Yanhang Chen, Qing Hu, Xiaolan Yang, Yunfeng Zhao, Yan Lin, Jianbo Yuan, Jinbao Gu, Yang Li, Jin He, Dong Wang, Bin Liu, Zhen-Yu Wang, PSEUDO-RESPONSE REGULATOR 3b and transcription factor ABF3 modulate abscisic acid-dependent drought stress response in soybean, Plant Physiology, 2024; kiae269, https://doi.org/10.1093/plphys/kiae269

（大豆种业研究室/供稿）