近日，东北农业大学农学院陈庆山教授团队辛大伟、王锦辉课题组在《Plant Communications》期刊上发表题为“The soybean GTPase RAC1 interacts with the rhizobial effector NopC to promote root nodulation and increase yield”的研究成果。东北农业大学王锦辉副教授、辛大伟教授、陈庆山教授、武小霞教授以及法国巴黎萨克雷大学的Pascal Ratet教授为该论文的通讯作者；东北农业大学农学院博士生马超、副教授杨明亮以及博士生董旭伦为论文的共同第一作者。

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，激活关键共生基因GmNIN2a/2b与GmENOD40的表达，从而促进根瘤菌侵染、侵染线延伸与根瘤原基形成。进一步研究发现，GmRAC1启动子区域的自然变异显著影响其表达水平及与NopC协同促进共生的效率，其中高表达单倍型在育种过程中已被人工选择保留。尤为重要的是，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。