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大豆高產(chǎn)關鍵基因研究取得進展

作者:百檢網(wǎng) 時間:2021-12-20 來源:互聯(lián)網(wǎng)

  近日,中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所、浙江大學、福建農(nóng)林大學、美國伊利諾伊大學等科研機構的研究團隊,發(fā)現(xiàn)兩種基因可協(xié)同調(diào)控大豆種子大小、含油量和蛋白含量,在大豆馴化改良中起到了關鍵作用。該研究論文發(fā)表于國際知名期刊《國家科學評論》。

  大豆為人類提供了主要的植物油和植物蛋白資源,是世界性的重要糧食經(jīng)濟作物。隨著世界人口的增加和飲食結構的改變,全球?qū)Υ蠖瓜M需求逐年增加,進一步提高大豆單產(chǎn)和品質(zhì)對于保障世界大豆生產(chǎn)具有重要意義。

圖源pixabay

  野生大豆籽粒小、含油量低、蛋白質(zhì)含量高,而經(jīng)過馴化的栽培大豆通常籽粒大、含油量高、蛋白質(zhì)含量低。在大豆馴化和改良過程中,這些產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的改變是否可能由單基因的協(xié)同控制完成還不清楚。

  群體遺傳學發(fā)現(xiàn),GmSW EET10a和GmSW EET10b發(fā)生了漸進式的變異和人工選擇。其中,GmSW EET10a在大豆馴化過程中受到強烈選擇,使栽培品種的籽粒變大、含油量提高、蛋白質(zhì)含量降低;GmSW EET10b的馴化和完成選擇的程度滯后于GmSW EET10a。分子機制解析表明,GmSW EET10a和GmSW EET10b協(xié)同調(diào)控種子大小、含油量和蛋白質(zhì)含量是通過運輸蔗糖和己糖,從而改變種皮向胚的糖分配來實現(xiàn)的。未來針對上述兩個基因,尤其是GmSW EET10b的遺傳操作或分子設計育種,可進一步提高栽培品種的籽粒大小和含油量,對大豆生產(chǎn)具有重要意義。


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