近日，东北农业大学教授辛大伟、副教授王锦辉团队揭示了广宿主根瘤菌Sinorhizobium frediiHH103的III型效应因子NopC通过与GmRAC1互作影响共生信号传递，进而影响大豆与根瘤菌共生建立。相关成果发表在Plant Communications上。

大豆是人类和畜牧业的重要蛋白质来源，同时也是重要的油料作物。大豆在长期的进化过程中通过与根瘤菌相互作用形成根瘤，通过生物固氮将空气中的氮气高效转化成化合态氮，使大豆适应低氮环境，维持大豆正常的生长发育。豆科植物与根瘤菌共生的建立起始于豆科宿主对根瘤菌结瘤因子（NF）的识别，根瘤菌III型效应因子（T3Es）也是共生建立过程中重要的调控因子，但是关于豆科植物根瘤菌T3Es的研究大多停留在表型及生化功能的研究上，众多T3Es在共生建立过程中的分子调控机制及信号网络调控并未解析。

研究团队以广宿主型大豆根瘤菌Sinorhizobium fredii HH103为研究对象，聚焦其III型分泌系统效应蛋白NopC的共生功能。研究发现，NopC通过与大豆ROP/RAC家族GTP酶GmRAC1直接互作，从而促进根瘤菌侵染、侵染线延伸与根瘤原基形成。

该研究从“基础机制—自然变异—育种应用”全链条阐释了GmRAC1的生物学价值与育种潜力：过量表达GmRAC1或利用其优良单倍型，不仅能显著提高结瘤效率，还可协同增加植株株高、百粒重及单产，展现出一因多效的农艺性状调控功能。这为通过分子设计育种定向提升大豆共生固氮能力、减少氮肥依赖、实现绿色增产提供了新思路与新工具。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2026.101752