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中國(guó)科學(xué)家領(lǐng)銜團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)大豆高產(chǎn)高質(zhì)關(guān)鍵基因

2020-06-09 11:09:21   

浙江大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院專(zhuān)家領(lǐng)銜的多國(guó)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了控制大豆籽粒大小、含油量和蛋白含量的關(guān)鍵基因,這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)對(duì)于通過(guò)分子育種提高大豆產(chǎn)量及品質(zhì)有重要意義。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》。

浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院壽惠霞教授介紹,中國(guó)是大豆的發(fā)源地,在進(jìn)化上,野生大豆籽粒小、含油量低、蛋白質(zhì)含量高,是雜草形態(tài)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期育種選擇馴化后,栽培大豆籽粒大、含油量提高,現(xiàn)廣泛傳播于世界各地,是世界性的重要糧食經(jīng)濟(jì)作物。

本研究中,浙江大學(xué)和中科院遺傳發(fā)育研究所等團(tuán)隊(duì)協(xié)作攻關(guān),利用大豆功能基因的研究平臺(tái),發(fā)現(xiàn)了“甜10”(SWEET10)基因在控制大豆種子發(fā)育和油分積累方面起到了關(guān)鍵作用。同時(shí),通過(guò)對(duì)800多份野生大豆和栽培大豆基因資源的DNA測(cè)序和性狀關(guān)聯(lián)分析,證明了“甜10”基因在大豆馴化過(guò)程中起到了重要作用。

研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),若將“甜10”基因敲除,百粒大豆種子的重量降低40.2%, 油分含量降低40.7%,蛋白含量提高32.1%。若在栽培大豆中提高“甜10”基因的表達(dá),百粒大豆種子重量及油分含量都會(huì)顯著提高,大豆單株產(chǎn)量可提高11%至20%。

壽惠霞表示,這項(xiàng)研究可以直接運(yùn)用于大豆產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的分子標(biāo)記輔助育種工作。此外,研究團(tuán)隊(duì)前期還發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)調(diào)控大豆粒數(shù)的“甜15”基因,與本次研究成果疊加后,有望在大豆高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等重要性狀上獲得更大突破。

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