近日，我院与北京市农林科学院玉米中心合作在国际知名学术期刊Genomics（IF= 6.205）在线发表题为“Genome-wide identification, characterization, and expression analysis of the monovalent cation-proton antiporter superfamily in maize, and functional analysis of its role in salt tolerance”的研究论文。研究分析了玉米ZmCPA基因家族的序列特征和表达模式，并验证了其在玉米耐盐中的重要作用。
Na+、K+和pH值的动态平衡是植物生命活动的重要组成部分，受单价阳离子转运蛋白（CPA）家族的调控。玉米ZmCPA家族主要由ZmNHX、ZmKEA和ZmCHX亚家族基因组成。ZmCPA在玉米耐盐中的作用鲜有报道，同时，该家族基因在耐盐中的作用尚不清楚。该研究分析了玉米ZmCPA家族35个成员，包括13个Na+/H+交换蛋白（ZmNHX）、16个阳离子/H+交换蛋白（ZmCHX）和6 个K+外流逆向转运蛋白（ZmKEA）。所有ZmCPA蛋白均含有跨膜结构域，其大部分定位于质膜或液泡膜。
ZmCHX在玉米花药中特异性高表达，而ZmNHX和ZmKEA在玉米各组织中均高表达。在NaCl和KCl胁迫条件下，ZmNHX5和ZmKEA2在玉米幼苗中上调表达。酵母突变体功能互补实验证实了ZmNHX5和ZmKEA2在耐盐中的作用。玉米EMS突变体分析进一步验证了ZmNHX5和ZmKEA2在玉米中的耐盐功能。该研究为玉米耐盐育种提供了新的基因靶点；鉴定玉米ZmCPA基因家族成员，并深入解析其在玉米耐盐中的功能和调控机制，以利用基因工程手段进行耐盐玉米种质创新和品种育种。
