土壤鹽堿化是一個全球性問題，我國鹽堿化土壤面積較大，嚴重影響當前農業發展，因此提高植物抗鹽堿脅迫能力，鹽堿土壤改良已成為當前我國生物科學面臨的重大課題之一。叢枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）廣泛存在于土壤生態系統中，可以與90%以上的陸生高等植物根系建立共生體--叢枝菌根（AM，Arbuscular mycorrhizas）。大量研究表明，叢枝菌根化的植物的抗鹽堿脅迫能力得到增強。這種有益效應已經促使其成為生物改良鹽漬土壤的一條途徑，從而受到廣泛關注。雖然，現階段人們對叢枝菌根形成過程的的調控機制的研究已相當深入，但是對可能參與調控AM菌根化植物耐鹽性的分子基礎了解仍十分有限。
中國科學院煙臺海岸帶研究所“海岸帶農業微生物及應用”團隊前期發現管柄囊霉屬真菌（Funneliformis mosseae）可以提高豆科植物田菁的耐鹽性。在此基礎上，以AM菌根化田菁為模式材料，通過藥理學及生化生理學等手段檢測發現可能參與調控AM菌根化田菁耐鹽的特殊信號分子。并通過高通量測序及生物信息學分析發現AM菌根化田菁和非菌根化田菁在應對鹽脅迫時基因表達模式存在顯著差異。進一步利用加權基因共表達網絡（WGCNA）分析發現了AM菌根化田菁在鹽脅迫條件下存在特有的基因表達群，這些基因僅在AM菌根化植物抵御鹽脅迫的轉錄調控因子有MYB，TCP等。這部分成果將為今后深入了解AM菌根化植物耐鹽性的調控機制奠定分子基礎。
相關成果發表在Journal of Plant Growth，BMC Plant Biology和Scientific Reports等國際學術期刊上。上述研究工作得到了國家自然科學基金(31601238)，NSFC-山東省聯合項目 (U1806206)，山東省重點研發計劃（2019GSF109104）等項目的支持。
圖1: 加權基因共表達網絡（WGCNA）分析及性狀-模塊相關性分析顯示AM菌根化田菁中存在與鹽脅迫相關的特殊基因群，見圖中紅色虛線。
圖2: AM菌根化田菁中起關鍵調控作用的轉錄因子。
論文鏈接：
1. Ren, CG., Bai, YJ., Kong, CC. et al. J Plant Growth Regul (2016) 35: 1098. https://link.springer.com/article/10.1007/s00344-016-9607-0
2. Kong, CC., Ren, CG., Li, RZ. et al. J Plant Growth Regul (2017) 36: 734. https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00344-017-9675-9
3. Ren et al. BMC Plant Biology (2018) 18:74. https://doi.org/10.1186/s12870-018-1292-7
4. Ren et al. Scientific Reports (2019) 9:2780. https://doi.org/10.1038/s41598-019-39463-0
