安徽农业大学与中国农业科学院合作,在《先进科学》期刊发表研究成果,成功解析了调控大豆种子油脂和蛋白比例(油蛋比)的关键基因 GmSop20。该基因如同“交通指挥官”,精准调控碳源分配,影响大豆的“油蛋比”。研究发现,GmSop20 的特定等位基因在大豆驯化过程中被选择,显著提升了栽培大豆的油蛋比。通过敲除或过表达 GmSop20,可实现油蛋比的双向调控,为培育高油或高蛋白大豆品种提供了新的技术路径。目前已成功培育出蛋白含量高达 54% 的大豆新品系,预示着未来可根据不同加工需求,为食用油和豆制品行业提供定制化大豆原料,展现出广阔的应用前景。
🧬 **关键基因 GmSop20 调控大豆油蛋比**:研究团队通过整合全基因组关联分析和全转录组关联分析技术,在大豆 20 号染色体上鉴定出关键基因 GmSop20,该基因能直接激活糖转运蛋白基因 GmSWEET10a / 10b 的表达,精准调控光合产物在种子中的分配,从而影响油脂和蛋白的比例。
🌱 **驯化过程中的基因选择与油蛋比提升**:研究发现,GmSop20C 等位基因在野生大豆向栽培大豆的驯化过程中经历了定向选择,使得栽培大豆的油蛋比从野生大豆的 0.35 提升至 0.47,证明了该基因在提升大豆产量和品质中的重要作用。
🔬 ** GmSop20 的双向调控能力**:实验表明,GmSop20 具有强大的双向调控能力。在高蛋白(低油蛋比)品种中敲除 GmSop20,可将油蛋比从 0.24 降低至 0.19;而在高油(高油蛋比)品种中过表达 GmSop20,则可将油蛋比从 0.57 提升至 0.64,为精确调控大豆的油分和蛋白含量提供了可能。
💡 **为大豆育种提供新方向与广阔应用前景**:该研究成果为高油或高蛋白大豆品种的选育提供了新的方向。利用 GmSop20 构建的大豆品质性状精准改良模式,未来能够为食用油加工企业提供高油大豆原料,同时也能为豆制品企业定制高蛋白大豆品种,具有显著的经济和社会价值。
IT之家 7 月 20 日消息,据新华社报道,安徽农业大学王晓波教授团队联合中国农业科学院作物科学研究所邱丽娟、李英慧研究员团队,解析了关键基因对大豆种子油脂和蛋白比例(油蛋比)的调控机制,为高油或高蛋白大豆品种选育提供了新方向。相关研究成果于 18 日夜发表在国际学术期刊《先进科学》上。
报道称,大豆是全球最重要的粮油作物之一。大豆种子可分为油用和蛋白用两大类,种子中油脂含量的提升往往伴随着蛋白含量的降低,如何精确调控油脂和蛋白之间的比例以满足不同的加工需求,是推动大豆产业高质量发展的关键。近日,研究团队整合了全基因组关联分析和全转录组关联分析技术,在大豆的第 20 号染色体上鉴定出能够调控油脂与蛋白平衡的关键基因 GmSop20。
研究团队表示,GmSop20 可以通过直接激活糖转运蛋白基因 GmSWEET10a / 10b 的表达,调控光合产物从种皮到胚的运输,犹如“交通指挥官”精准调控种子碳源分配。研究发现,GmSop20C 等位基因在大豆驯化过程中被定向选择,使栽培大豆油蛋比从野生大豆的 0.35 提升至 0.47。在高蛋白(低油蛋比)品种背景下,敲除 GmSop20 可使油蛋比从 0.24 降低至 0.19,而在高油(高油蛋比)品种背景下过表达 GmSop20 使油蛋比从 0.57 提升至 0.64,表明 GmSop20 对大豆种子油分蛋白含量具有强大的双向调控能力。
IT之家从报道获悉,目前,研究团队已成功培育出蛋白含量高达 54% 的大豆新品系。研究团队表示,利用该基因构建的大豆品质性状精准改良模式,未来既可以为食用油加工企业提供高油大豆原料,也能为豆制品企业定制高蛋白大豆品种,具有广阔的应用前景。