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    綜合新聞

    【中國科學(xué)報】大豆高蛋白主要控制基因的鑒定和分析獲新進(jìn)展

    文章來(lái)源:東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所    |    發(fā)布時(shí)間:2022-06-03    |    【放大】 【縮小】  |  【打印】 【關(guān)閉

      6月1日,一支國際聯(lián)合團隊在大豆高蛋白主要控制基因的鑒定和分析取得新進(jìn)展,相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然·通訊》(Nature Communications)。中國科學(xué)院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所研究員張恒友為論文共同第一作者。

      聯(lián)合團隊的研究利用經(jīng)典連鎖QTL分析結合基因組測序數據聯(lián)合分析,鑒定到位于20號染色體的一個(gè)主效QTL(數量性狀基因座)cqPro-20.該QTL自1992年首次鑒定以來(lái),在不同遺傳背景中被鑒定到,但基因不清楚,發(fā)掘其控制基因一直是大豆蛋白研究的主要內容。

      研究發(fā)現,一個(gè)編碼CCT結構域的基因POWR1控制cqPro-20.一個(gè)321-bp轉座子在CCT結構域的插入/缺失是該位點(diǎn)引起蛋白和油脂變異的主因。研究人員通過(guò)群體基因組學(xué)、近等基因系和大豆遺傳轉化研究證實(shí)POWR1調控蛋白質(zhì)和油份含量,同時(shí)影響粒重和田間產(chǎn)量;突變和野生型分別控制高油和高蛋白表型,從遺傳上解釋了部分蛋—油負相關(guān)遺傳基礎。

      研究還表明,POWR1是大豆馴化的重要基因之一,高油基因型受到強烈選擇,據此推斷對高油基因型的強烈選擇主要是由于對大籽粒的優(yōu)先選擇而導致。高蛋白基因型在栽培大豆中含量很少且主要分布在亞洲,并且在POWR1位點(diǎn)有明顯的基因導入痕跡,進(jìn)而推測與本地高蛋白育種需求有關(guān),符合亞洲自古都是大豆蛋白主要消費地的認識。

      據了解,這項研究為闡明大豆蛋白質(zhì)和油份的分子調控機制以及高蛋白的精準分子育種帶來(lái)了機遇。

      相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-022-30314-7