新研究揭示大豆種子粒重及品質的調控機制

中國科學院華南植物園研究員侯興亮團隊研究通過全基因組關聯分析及數量性狀基因定位，克隆了大豆種子粒重及品質的重要調控基因SW14并揭示了其調控機制。相關成果近日發表于《自然-通訊》（Nature Communications）。

大豆SW14的定位及克隆。研究團隊供圖

大豆是全球重要的油料作物和經濟作物，也是人類優質蛋白和飼料蛋白的重要來源。盡管大豆原產于中國，但當前我國大豆供需矛盾突出，國內產能無法滿足實際需求，約85%的需求依賴進口。因此，提高大豆單產并改善品質已成為當務之急。種子大小和油脂蛋白含量是影響大豆產能的關鍵農藝性狀，鑒定調控大豆種子性狀的關鍵基因并解析其分子機制，對利用分子設計育種技術培育高產優質大豆新品種具有重要的意義。

在國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目的資助下，侯興亮團隊在14號染色體上鑒定出一個與百粒重顯著相關的穩定信號區間，并確定了一個調控大豆百粒重及品質的關鍵基因SW14。進一步研究發現，SW14與植物種子發育核心調控因子Leafy Cotyledon1（LEC1）在大豆中的同源基因GmLEC1a/b發生互作，抑制了GmLEC1在種子發育過程中介導的轉錄激活功能。進一步分析顯示，優良等位基因SW14^H3在大豆馴化過程中經歷了人工選擇，并展現出提高大豆產量的應用潛力。

“該研究發掘了大豆種子粒重與品質的重要調控基因，并進一步解析了其分子調控機制。”論文共同第一作者兼共同通訊作者、中國科學院華南植物園副研究員張春雨表示，近年來，侯興亮團隊致力于大豆種子發育及環境適應性研究，并取得了一些重要進展。

值得一提的是，張春雨長期從事NF-Y類轉錄因子在植物生長發育中的功能研究，其研究方向已從模式植物擬南芥延伸至重要農作物大豆，并將聚焦于大豆種子發育的相關研究。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-63582-0