大豆高产关键基因研究取得进展

2020-06-04 09:56:15来源: 中国食品报网

  本报讯  (记者袁国凤)近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所、浙江大学、福建农林大学、美国伊利诺伊大学等科研机构的研究团队,发现两种基因可协同调控大豆种子大小、含油量和蛋白含量,在大豆驯化改良中起到了关键作用。该研究论文发表于国际知名期刊《国家科学评论》。

  大豆为人类提供了主要的植物油和植物蛋白资源,是世界性的重要粮食经济作物。随着世界人口的增加和饮食结构的改变,全球对大豆消费需求逐年增加,进一步提高大豆单产和品质对于保障世界大豆生产具有重要意义。

  野生大豆籽粒小、含油量低、蛋白质含量高,而经过驯化的栽培大豆通常籽粒大、含油量高、蛋白质含量低。在大豆驯化和改良过程中,这些产量和品质性状的改变是否可能由单基因的协同控制完成还不清楚。

  群体遗传学发现,GmSW EET10a和GmSW EET10b发生了渐进式的变异和人工选择。其中,GmSW EET10a在大豆驯化过程中受到强烈选择,使栽培品种的籽粒变大、含油量提高、蛋白质含量降低;GmSW EET10b的驯化和完成选择的程度滞后于GmSW EET10a。分子机制解析表明,GmSW EET10a和GmSW EET10b协同调控种子大小、含油量和蛋白质含量是通过运输蔗糖和己糖,从而改变种皮向胚的糖分配来实现的。未来针对上述两个基因,尤其是GmSW EET10b的遗传操作或分子设计育种,可进一步提高栽培品种的籽粒大小和含油量,对大豆生产具有重要意义。

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