不断加剧的耕地盐碱化是农业减产的主要因素之一。玉米作为重要的粮经饲作物，用途广泛，但是对盐碱敏感。虽然已有大量基因被鉴定与盐碱胁迫相关，但是更多的调控机制还有待解析。目前为止，植物-菌根真菌共生与耐盐碱性的关系尚不清楚。
2024年12月28日，Journal of Genetics and Genomics在线发表中国科学院遗传与发育生物学研究所陈化榜研究员团队题为“ZmL75 is required for colonization by arbuscular mycorrhizal fungi and for saline–alkali tolerance in maize”的研究论文。该研究发现玉米GPAT家族成员ZmL75是菌根真菌定殖玉米根所必需，进而增强玉米在盐碱土壤逆境下的抗性，为玉米与菌根真菌共生提高耐盐碱性提供了证据，为培育耐盐碱玉米提供了新思路。
该研究鉴定到一个在盐碱地中无法正常生长的玉米自然突变体s75，图位克隆、基因编辑敲除及遗传互补实验发现，一个编码GPAT家族成员的基因ZmL75的突变会导致s75的盐碱敏感表型。突变体s75的菌根侵染率极低，即使与野生型共同种植也无法恢复其表型，在s75背景下表达ZmL75则能够提高植株菌根侵染率和耐盐碱性。在玉米自交系B104背景下过表达ZmL75也可以提高玉米的菌根侵染率和耐盐碱性。而在无菌根真菌存在的水培实验中，野生型与突变体均失去对盐或碱的抗性，表明玉米的耐盐碱性需要ZmL75基因介导的植物与菌根真菌的共生来实现。在早期营养生长阶段，野生型根系菌根侵染率的变化趋势与ZmL75在根部的表达模式一致。此外，转录组和代谢组分析数据显示，ZmL75基因突变降低了根系真菌微生物组的多样性，尤其是对丛枝菌根真菌的招募；改变了植物与菌根真菌共生、甘油脂代谢、营养吸收和胁迫响应途径的基因表达及部分代谢物的丰度。
综上所述，该研究鉴定到一个玉米GPAT家族基因ZmL75，其对菌根真菌定殖和玉米在盐碱地中的存活不可或缺。该研究加深了人们对玉米与菌根真菌互作的认识，为玉米耐盐碱改良提供了新思路。
