近日，國際權威學術期刊《The EMBO Journal》在線刊發了生命科學學院張群教授團隊聯合蓋鈞鎰院士團隊的研究論文 “A phosphorylation-regulated NPF transporter determines salt tolerance by mediating chloride uptake in soybean plants”，該研究精準鑒定到與大豆耐Cl?特性緊密關聯的轉運蛋白GmNPF7.5，揭示了大豆Cl?轉運蛋白調控植株耐鹽性的全新分子機制。

鹽堿地作為我國關鍵的后備耕地資源，其開發利用對保障糧食安全意義非凡。挖掘農作物耐鹽堿基因，深入剖析分子機理，運用現代分子育種技術精準、高效改良農作物耐鹽特性，是守護國家糧食安全的重要路徑。大豆作為我國主要農作物之一，是豆制品加工業不可或缺的原料，在農業產業格局中占據重要地位。

氯離子（Cl?）作為植物生長發育進程中的重要微量元素，參與維持光合酶活性、穩定細胞質膜離子電位以及保障細胞膨壓和pH值穩定等諸多生理過程。大量研究表明，在鹽堿土壤環境下，相較于鈉離子（Na?），Cl?對大豆的生長發育及最終產量的負面影響更為突出。當前，植物抗鹽領域的科研重心多聚焦于植物Na?/K?轉運體如何左右離子穩態與耐鹽性能，然而，人們對鹽脅迫下農作物轉運Cl?的核心基因以及穩態調控機制的認識，仍存在著一定的局限性。目前，植物界中諸如CLC、ALMT、SLAC/SLAH、CCCs、NRT1/NPF和MATE等多個負責吸收與轉運Cl?的蛋白家族已相繼被發現。

利用全基因組關聯分析（GWAS）與轉錄組測序分析（RNA-seq）技術，研究團隊成功鑒定到大豆負責Cl?轉運的關鍵蛋白GmNPF7.5。研究發現，該蛋白于非洲爪蟾卵母細胞體系中能夠介導Cl?與NO??的轉運過程，且對Cl?表現出較強的親和力。進一步研究表明，GmNPF7.5表達受Cl?特異性誘導激活，促使大豆體內Cl?大量積聚，進而對大豆耐鹽性能產生負向調控作用，并且該蛋白單核苷酸多態性（SNPs）的變異差異直接決定Cl?的積累水平與大豆耐鹽能力。

研究團隊利用酵母雙雜交技術篩選到GmNPF7.5的互作蛋白GmPI4Kγ4。大豆GmPI4Kγ4激酶可通過磷酸化修飾GmNPF7.5，特異性抑制其對Cl?的轉運活性，卻并不干擾對NO??的轉運效能，有效削減Cl?在植株體內的累積量，大幅提升大豆耐鹽水平。基于這一突破性成果，運用基因沉默技術能夠顯著增強多個大豆栽培品種的耐鹽性，具有極高的應用前景。總而言之，此項研究開創性地揭示了大豆在鹽脅迫下全新的Cl?平衡調控模式，為提升大豆耐鹽性開辟了嶄新思路，也為我國大豆產業應對鹽堿地、培育耐鹽大豆新品系提供了新基因與新理論。

南京農業大學為該論文的第一署名單位和通訊單位，生科院博士生鄔云珍為文章第一作者，生科院袁靜婭副教授為共同第一作者，張群教授、沈立軻副教授和蓋鈞鎰院士為通訊作者。章文華教授和德國明斯特大學的J?rg Kudla教授指導了該項研究。浙江大學的李欽雪博士為該項研究提供了幫助。植物逆境生理與分子遺傳改良團隊的李卓孟、操宏偉、朱林、劉丹、孫亞魯、江蘇省農業科學院的陳華濤研究員、賈倩茹博士和南京農業大學農學院的王吳彬研究員參與了該項研究。該研究得到了國家重點研發項目、國家自然科學基金面上項目和中央基本業務費等項目資助。