由于长期驯化和人工选择，栽培大豆遗传多样性下降、抗逆能力减弱，而土壤盐碱化持续扩张，已成为制约大豆生产的主要非生物胁迫类型。大豆对盐胁迫高度敏感，盐碱通过离子毒害（如Na⁺过量积累）、渗透胁迫和氧化损伤等机制，严重抑制其光合作用与正常生理代谢，最终导致产量下降。因此，深入发掘耐盐碱基因及其优异等位变异，系统解析其调控机理，并应用于分子育种，培育高产耐盐碱大豆品种，对提升盐碱地大豆产量、保障粮食安全具有重要意义。

近期，东北农业大学陈庆山教授团队完成的题为“Genome-wide characterization of soybean lysophosphatidic acid acyltransferases and functional characterization of the role of GmLPAT11 in salt stress”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）2026年9期发表。

主要发现如下：

明确GmLPAT基因家族的基本特征及组织表达与胁迫响应特征

该研究在大豆基因组中共鉴定到15个LPAT基因（GmLPAT1–GmLPAT15），这些基因可系统划分为LPAT1、LPAT2和solLPAT1三个亚族，且所有成员均包含典型的acyltransferase结构域与abhydrolase保守结构域，表明其在催化功能上具有较高的保守性。组织表达分析结果显示，GmLPAT基因在根、茎、叶、花、荚和种子等多种组织中均有不同程度表达，其中GmLPAT11在各组织中均表现出较高且稳定的表达水平，提示其可能在植物生长发育过程中发挥核心作用。在胁迫响应方面，多数GmLPAT基因在盐胁迫条件下显著上调表达，同时茉莉酸（JA）和油菜素内酯（BR）处理能够快速诱导其表达增强，说明GmLPAT基因家族广泛参与植物逆境响应及激素调控过程。

GmLPAT11的亚细胞定位与酶学特性

亚细胞定位结果表明，不同GmLPAT成员在细胞内呈现明显的功能分区，其中GmLPAT3、GmLPAT5和GmLPAT11主要定位于叶绿体，而GmLPAT6、GmLPAT9和GmLPAT10则定位于内质网，说明该基因家族在脂质代谢通路中可能承担不同亚细胞区室功能。进一步的酶学分析显示，重组表达的GmLPAT11能够以C18:1 LPA为底物催化反应，其Km值为74.14 nmol·L⁻¹，Vmax为40.92 nmol·min⁻¹·μg⁻¹ protein，表明该酶具有较高底物亲和力和较强催化效率，从而在生物体内具备典型的LPAT酶功能。

GmLPAT11过表达增强大豆耐盐性的功能验证

通过在大豆发根系统中过表达GmLPAT11发现，在盐胁迫条件下，转基因植株的根长、株高以及生物量（鲜重和干重）均显著高于野生型，表明其可有效缓解盐胁迫对生长的抑制作用。细胞水平分析显示，PI染色结果表明过表达植株根系细胞膜损伤明显减轻，而CoroNa™ Green染色结果显示Na⁺在细胞内的积累显著降低，说明其在维持离子稳态方面发挥重要作用。进一步的生理生化分析表明，过表达植株中SOD、CAT和APX等抗氧化酶活性显著提高，而H₂O₂和O₂⁻等活性氧积累显著降低，说明GmLPAT11可通过增强抗氧化体系、维持ROS稳态，从而提升大豆的耐盐能力。

GmLPAT11过表达增强转基因大豆发根的耐盐性

关联分析揭示GmLPAT11优异单倍型

利用547份大豆种质资源的耐盐指数（STI）进行关联分析，在GmLPAT11基因上共鉴定到20个与苗期耐盐显著相关的SNP（P<0.01）。单倍型分析共获得23个单倍型，其中Hap1（383份）和Hap2（75份）为主要单倍型，不同单倍型间STI差异显著，表明GmLPAT11的自然变异与大豆耐盐性密切相关。

GmLPAT11在大豆耐盐性背景下的关联分析与单倍型分析

本研究得到黑龙江省自然科学基金（TD2022C003、YQ2022C010）、国家重点研发计划（2023ZD040360305）以及国家自然科学基金（U20A2027、U23A201783、32272093、32272072）的资助。

Cite the article: Zhiyang Wang, Peiyan Liu, Haitong Sun, Wenying Suo, Ziqian Cheng, Mingliang Yang, Qingshan Chen, Ying Zhao. 2026. Genome-wide characterization of soybean lysophosphatidic acid acyltransferases and functional characterization of the role of GmLPAT11 in salt stress. Journal of Integrative Agriculture, 25(9): 3572-3584.

https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.12.031 

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