東北地理所在大豆粒重和成熟期控制基因發掘方面取得進展
大豆（Glycine max (L.) Merr.）是目前世界上種植面積最大的油料作物。大豆富含蛋白質和油脂，也是我國重要的經濟作物和糧油兼用作物，為人類和動物提供了優質的植物蛋白和脂肪。粒重和成熟期長短是大豆重要的產量性狀和適應性性狀，但是，這兩個性狀都是由多個基因控制的數量性狀，這對通過常規育種方法將多個優異基因型聚合在一起創制高產優質適應性廣的大豆新品種具有很大挑戰。因此，發掘更多的大豆粒重和成熟期相關的基因對通過生物技術高效提高產量尤為重要。
近日，東北地理所大豆遺傳與分子改良學科組張恒友研究員團隊利用收集的世界大豆全基因組基因分型數據和粒重、成熟期數據，通過對多環境獲得的表型數據的全基因組關聯分析研究，鑒定了一批參與大豆粒重和生育期的數量性狀位點（QTL）；同時，利用大豆與擬南芥部分生長發育的分子機制相對保守的特性，結合擬南芥已報道粒重和成熟期相關基因，鑒定了一批大豆粒重和成熟期長短控制相關候選基因，為這兩個性狀的分子生物學研究和大豆生物育種提供了重要基因資源（圖1）。團隊正在通過建立的大豆高效遺傳轉化平臺研究這些基因在調控大豆粒重、蛋白質和油脂以及成熟期方面的分子機制；同時評價它們在生物育種方面的應用潛力。
研究成果近期發表在植物學國際期刊Plants (IF:4.658)上。東北地理所特別研究助理王樂博士為第一作者，東北地理所張恒友研究員、河南農業大學張丹教授和美國農業部USDA實驗室Zhenbin Hu博士為共同通訊作者。研究得到黑龍江省自然科學基金（JQ2022C005），國家自然科學基金（32272176），東北地理所創新團隊（2022CXTD03）等項目聯合資助。
圖1 GWAS鑒定大豆百粒重控制QTL及候選基因
論文信息：
Le Wang, Fu’an Niu, Jinshe Wang, Hengyou Zhang, Dan Zhang, and Zhenbin Hu. Genome-wide association studies prioritize genes controlling seed size and reproductive period length in soybean. Plants, 2024, 13, 615.
論文鏈接：
https://doi.org/10.3390/plants13050615
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