大豆產業關乎國家糧食安全。氮肥對提高大豆產量至關重要，然而，過量施用氮肥又會導致水體富營養化和土壤板結等一系列問題👩🏿‍🏭，不符合農業高質量綠色發展目標。大豆根瘤的固氮功能不僅為解決這些問題提供新途徑，而且培育高效固氮新種質亦是實現大豆高產💁🏿‍♀️、優質的重要途徑之一。

近日👩🏼‍🍳，國際高影響力雜誌 Plant Biotechnology Journal在線發表了顺盈平台大豆遺傳育種團隊題為“ A small heat shock protein, GmHSP17.9, from nodule confers symbiotic nitrogen fixation and seed yield in soybean”的研究論文🧮。該研究首次報道小熱激蛋白GmHSP17.9在大豆根瘤特異表達；基因編輯和轉基因植株表型鑒定證實該蛋白調控根瘤發育及生物固氮❤️；通過液相質譜分析發現了GmHSP17.9的互作蛋白GmNOD100🚵🏻‍♀️，進一步揭示了GmHSP17.9在根瘤中的分子調控機理♣️，為創製大豆高固氮新種質提供了新的理論依據和資源。

GmHSP17.9在大豆根瘤特異表達。實時定量及GmHSP17.9-GUS轉基因毛根表明GmHSP17.9在根瘤中高表達，且隨著根瘤的生長發育表達量逐漸升高🩶；GmHSP17.9-GUS轉基因根瘤的石蠟切片及原位雜交結果表明GmHSP17.9在根瘤侵染區特異表達🐹。

GmHSP17.9調控根瘤發育及生物固氮🏄🏼‍♂️🥛。通過CRISPR-Cas9技術獲得轉基因突變體hsp17.9-1和hsp17.9-2，在相同條件下，與野生型相比，根瘤生長發育及固氮能力明顯降低，進而影響了大豆產量。

發現GmHSP17.9能與蔗糖合酶GmNOD100互作，揭示了GmHSP17.9分子調控機理🤾🏿‍♂️。生理生化測定結果表明🧘🏿‍♀️，突變體hsp17.9-1和hsp17.9-2的根瘤中蔗糖合酶活性及產物UDP-葡萄糖較野生型顯著降低🥴🙉，進而影響TCA循環，減少根瘤能量供應，顯著影響根瘤的發育及固氮能力👒。

                         GmHSP17.9在根瘤中特異表達及轉基因表型鑒定

博士研究生楊占武為第一作者🧏🏿‍♀️✌️，杜匯副教授為並列第一作者🧚‍♀️，張彩英教授為通訊作者💎。團隊成員李喜煥教授🦶、李文龍副教授和孔佑賓博士共同參與了該項研究。該研究得到河北省科技支撐計劃（17927670H 和16227516D-1）和河北農業大學海外留學博士專項（ZD201602）資助🔷。

相關論文信息：

https://DOI: 10.1111/pbi.13698