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華南植物園揭示大豆種子粒重及品質的調控機制
大豆(Glycine max L. Merr.)是全球重要的油料作物和經濟作物，也是人類優質蛋白和飼料蛋白的重要來源。盡管大豆原產于中國，但當前我國大豆供需矛盾突出，國內產能無法滿足實際需求，約85%的需求依賴進口。因此，提高大豆單產并改善品質已成為當務之急。種子大小和油脂蛋白含量是影響大豆產能的關鍵農藝性狀，鑒定調控大豆種子性狀的關鍵基因并解析其分子機制，對利用分子設計育種技術培育高產優質大豆新品種具有重要的意義。
中國科學院華南植物園侯興亮團隊研究通過全基因組關聯分析(GWAS)及QTL定位，在14號染色體上鑒定出一個與百粒重顯著相關的穩定信號區間，并確定了一個調控大豆百粒重及品質的關鍵基因SW14。進一步研究發現，SW14與植物種子發育核心調控因子Leafy Cotyledon1(LEC1)在大豆中的同源基因GmLEC1a/b發生互作，抑制了GmLEC1在種子發育過程中介導的轉錄激活功能。進一步分析顯示，優良等位基因SW14H3在大豆馴化過程中經歷了人工選擇，并展現出提高大豆產量的應用潛力。
研究團隊致力于大豆種子發育及環境適應性研究，并取得了一些重要進展(Yu et al., Nature Plants, 2023;Li et al., Molecular Plant, 2024;Lu et al., Nature Genetics, 2017)。該研究進一步揭示了大豆種子粒重與品質形成的分子調控機制。張春雨副研究員近年來聚焦NF-Y類轉錄因子在植物生長發育中的功能研究(Zhang et al., JIPB, 2021;Zhang et al., Plant Cell, 2023;Yao et al., Plant Journal, 2025)，其研究方向已從模式植物擬南芥逐步拓展至重要農作物大豆。
相關研究成果以“Natural allelic variation in SW14 determines seed weight and quality in soybean”為題近日在線發表在Nature Communications(《自然—通訊》)上。中國科學院華南植物園副研究員張春雨、已畢業碩士生李尉郡和博士后譚翠容共同擔任第一作者，侯興亮研究員與張春雨副研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金和廣東省自然科學基金等項目的資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-63582-0
圖. 大豆SW14的定位及克隆
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