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Journal of Experimental Botany:植物所等在大豆种子大小变异调控与进化研究中获进展
合肥博美生物科技有限责任公司 / 2017-05-08

                                                                                  

大豆我国自古栽培,至今已有5000年的种植史。现在全国普遍种植,在东北、华北、陕、川及长江下游地区均有出产,以长江流域及西南栽培较多,以东北大豆质量最优。大豆富含异黄酮,可断绝癌细胞营养供应,含人体必需的8种氨基酸,多种维生素及多种微量元素,可降低血中胆固醇,预防、冠心病、动肪硬化、可以美容等。栽培大豆(Glycine max)由野大豆(Glycine soja)驯化而来。在这一驯化过程中大豆种子显着变大,但目前人们对造成这一差异的变异了解不多。

中国科学院植物研究所贺超英研究组发现,位于种子大小相关的QTL位点区间内的SoyWRKY15a基因在栽培大豆SN14和野大豆ZYD00006间存在差异表达。群体分析表明该基因在栽培大豆中的位点GmWRKY15a和野大豆中的位点GsWRKY15a编码区序列完全一致,但GmWRKY15a在果实中的表达量显着高于GsWRKY15a,且GsWRKY15a的表达量和调控区单倍型变异均与种子大小显着相关,暗示其可调控种子大小。进一步分析发现,SoyWRKY15a的5′非翻译区(5′UTR)中CT的重复数目变异影响了它的表达量,而该调控区单倍型的变异式样则表明该基因很可能与大豆的驯化有关。这一研究首次发现了WRKY转录因子基因可能参与调控大豆种子大小,为解析大豆种子大小的变异基础及理解大豆驯化过程和机制提供了新的思路。

该成果于5月2日在线发表于国际学术期刊《实验植物学杂志》(Journal of Experimental Botany)。贺超英研究组的博士研究生谷勇哲、黑龙江省农科院耕作栽培所李炜和东北农业大学博士蒋洪蔚为论文共同第一作者,贺超英为论文通讯作者。该研究得到了中科院分子模块设计育种创新体系战略性先导科技专项和国家杰出青年科学基金的资助。

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