科学家发现控制大豆产量与品质关键基因
科学家发明节制大豆产量与品质要害基因
5月27日，浙江大学生命科学学院传授寿惠霞团队连系中国科学院遗传与发育生物学研究所、福建农林大学、美国伊利诺伊大学等多家研究团队，在《国度科学评论》上颁发研究论文。该研究发明糖转运卵白GmSWEET10a/b协同调控大豆籽粒巨细、含油量和卵白含量，在大豆驯化改善进程中起到了要害浸染。
该研究对付通过度子育种提高峻豆产量及品质有重要意义。“下一代大豆育种就可以直接运用这项成就。”寿惠霞先容，这项研究对可以直接运用于大豆品质筛选和分子标志物帮助的杂交育种，对付增产保质具有努力意义。“我们尝试室前期还发明白另一个调控大豆粒数的要害糖转运卵白，与本研究发明的新卵白叠加有望在大豆高产、优质等重要性状上得到更大打破。”
大豆驯化发源于中国，全球对大豆消费需求逐年增加，进一步提高峻豆单产和品质对付保障世界大豆出产具有重要意义。
在大豆驯化和改善进程中，大豆产量和品质性状的协同调控是否可以或许由单基因独立完成尚不清楚。
前期研究中，寿惠霞团队操作海内顶尖的大豆技能体系和研究平台，挖崛影响种子发育的要害基因，并率先发明种子特异表达基因GmSWEET10a/b。与此同时，田志喜团队对870余个大豆资源质料开展了全基因组测序和性状评估。通过两者要害基因的比对，科研人员发明，GmSWEET10a/b是迄今发明大豆驯化进程中对产量和品质最具影响力的基因。
团队进一步研究发明，GmSWEET10a/b特异表达在大豆种皮的薄壁组织，并介导蔗糖、葡萄糖及果糖从种皮向胚的运输。敲除GmSWEET10a或GmSWEET10b城市导致百粒重和油份显著下降，卵白质含量显著提高。两个基因同时敲除，百粒重低落40.2%, 油分含量低落40.7%，卵白含量提高32.1%。群体遗传学发明，GmSWEET10a和GmSWEET10b产生了渐进式的变异和人工选择。
个中，GmSWEET10a在大豆驯化进程中受到强烈选择，使栽培品种的籽粒变大、含油量提高、卵白质含量低落；GmSWEET10b的驯化和完成选择的水平稍滞后于GmSWEET10a。在栽培大豆中过表达这两个基因，大豆种子百粒重及油分含量都显著提高，且单株产量提高达11%-20%。
该研究获得了国度重点研发打算、国度自然科学基金等项目标扶助。
相关论文信息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa110
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