研究识别促进大豆结瘤的信号通路

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研究人员在大豆中鉴定出一条促进固氮根瘤形成的系统性信号通路，可能为在氮限制条件下提高豆科作物生产力提供新策略。该通路连接根部产生的激素肽GmCEP7、地上部产生的移动microRNA miR4416-5p以及大豆根毛表达的凝集素基因GmLe3。

研究发现，用根瘤菌接种大豆根部会抑制地上部miR4416-5p的产生。该microRNA通常从地上部移动到根部，限制凝集素基因GmLe3的表达。当根部miR4416-5p水平下降时，GmLe3表达增加，促进根瘤菌感染，导致更多根瘤形成，并在低氮条件下改善植物生产力。

通过沉默miR4416-5p、增加其靶基因表达或增加GmCEP7肽前体表达来操纵该通路，可增强结瘤和植物生产力。比较基因组分析显示，该miR4416-5p调控模块在蒺藜苜蓿和百脉根中缺失，但在普通菜豆和木豆等经济重要豆科作物中似乎保守。