苦荞（Fagopyrum tataricum）属于蓼科荞麦属，是一种起源于我国的重要杂粮作物，具有极高的营养和药用价值。因其对干旱、贫瘠等环境的适应力强，是高海拔冷凉地区和干旱半干旱地区的主要粮食作物。然而，随着土壤盐渍化问题的加剧，盐胁迫已成为限制苦荞生长、导致产量下降和品质劣变的主要因素之一。因此，挖掘苦荞耐盐关键基因并解析其分子机制，对于培育高耐盐苦荞新品种具有重要意义。

近期，中国农业科学院作物科学研究所周美亮团队与贵州大学阮景军团队合作完成的题为“Genome-wide association analysis locates FtAUR3 in Tartary buckwheat that contributes to enhance plant salt resistance”的研究在Journal of Integrative Agriculture (JIA) 2025年12期正式发表。

该研究通过全基因组关联分析（GWAS）挖掘到苦荞耐盐关键基因FtAUR3，揭示了该基因通过调控黄酮类化合物合成及活性氧（ROS）清除途径来增强植物耐盐性的分子机制，为苦荞抗逆育种提供了重要的基因资源。

研究团队利用193份苦荞核心种质资源的耐盐数据，进行GWAS和盐胁迫转录组联合分析，在2号染色体上锁定了一个关键候选基因——丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶FtAUR3。该基因在盐胁迫下显著上调表达。单倍型分析发现，FtAUR3启动子区域的一个单核苷酸缺失（SNP）与苦荞的耐盐性显著相关，该变异导致了基因表达量的升高，从而赋予了植株更强的耐盐能力。

图1 FtAUR3可显著增强植物抗病性

进一步的功能验证表明，在苦荞毛状根和拟南芥中过表达FtAUR3均能显著提高植株的耐盐性。研究发现，FtAUR3的过表达促进了关键酶基因的表达，导致芦丁等黄酮类化合物显著积累。同时，FtAUR3还能诱导抗氧化酶活性升高，减少膜脂过氧化物的积累。机制研究显示，FtAUR3蛋白能与糖酵解途径的关键酶FtGAPB甘油醛-3-磷酸脱氢酶发生物理互作，共同调节ROS信号通路和能量代谢，从而维持细胞内的氧化还原平衡，最终提升苦荞对盐胁迫的适应能力。

图2 FtAUR3与FtGAPB互作参与ROS通路调控

中国农业科学院作物科学研究所周美亮研究员和贵州大学阮景军教授为论文的共同通讯作者。贵州大学已毕业博士生卢翔、作科所已毕业客座硕士生左倩为论文的共同第一作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金以及亚洲合作资金等项目的资助。

论文链接：Xiang Lu, Qian Zuo, Md. Nurul Huda, Yaliang Shi, Guangsheng Li, Xiangru Wang, Yawen Xiao, Muhammad Khurshid, Tanzim Jahan, Namraj Dhami, Dhurva Prasad Gauchan, Md. Arfan Ali, Jianping Cheng, Yu Meng, Jingjun Ruan, Meiliang Zhou. 2025. Genome-wide association analysis locates FtAUR3 in Tartary buckwheat that contributes to enhance plant salt resistance. Journal of Integrative Agriculture, 24(12): 4515-4527.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311925000929

Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报(英文)》, JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。