责编 | 逸云
大豆（Glycine max）原产中国，是世界上食用植物蛋白质和油脂的重要来源。作为一种豆科植物，大豆可以与根瘤菌互作，结成根瘤来固定大豆中的氮气，使其成为生长过程中的氮源。但在现代农业生产中，氮肥过量施用，造成土壤氮素含量过高，抑制大豆天然的固氮结瘤能力，这个现象被称为“氮阻遏”效应。揭示“氮阻遏”效应背后的分子机制，为解除豆科植物的“氮阻遏”效应提供理论基础。
2020年11月27日，福建农林大学根系生物学研究中心廖红团队钟永嘉课题组在New Phytologist在线发表了题为miR169c-NFYA-C-ENOD40 modulates nitrogen inhibitory effects in soybean nodulation的研究论文，阐述了miR169c-NFYA-C-ENOD40模块协同调控大豆结瘤“氮阻遏”的分子机制。
该研究首先通过RNA-Seq技术获得响应氮信号，调控大豆结瘤的关键转录因子GmNFYA-C。进一步研究表明，GmNFYA-C正调控大豆的结瘤，且GmNFYA-C的表达既受共生信号诱导，同时也受miR169c介导的硝酸盐信号的负调控。而miR169c的表达只受硝酸盐调控，不受共生信号影响。低氮且侵染根瘤菌的条件下，miR169c的表达被显著抑制， GmNFYA-C的表达被诱导；GmNFYA-C通过结合结瘤Marker基因GmENOD40的启动子，诱导GmENOD40的表达，从而促进大豆结瘤。而在高氮的条件下，miR169c被大量诱导表达，抑制了靶标基因GmNFYA-C的表达，进而抑制 GmENOD40和下游共生信号，抑制根瘤菌的侵染和根瘤形成，造成“氮阻遏”效应。
A working model for the miR169c-NFYA-C-ENOD40 pathway in the nodulation responsive to N availability
该研究还发现过表达GmNFYA-C能够在一定程度上缓解大豆的“氮阻遏”效应， 为增强大豆生物固氮能力的分子育种提供了新的候选基因。
福建农林大学根系生物学研究中心硕士研究生徐寒宇（毕业）和李艳君（在读博士生）为该文共同第一作者，钟永嘉副教授为通讯作者，廖红教授和李欣欣副教授参与了该研究。该研究得到了国家自然科学基金重点项目的支持。钟永嘉副教授课题组主要从事养分信号调控植物与根系微生物互作的机制研究，目前已经在The Plant Cell, New Phytologist, Plant Cell Environment等高水平杂志上发表相关研究论文。
https://doi.org/10.1111/nph.17115
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