關(guān)鍵基因表達可使大豆單株產(chǎn)量提高10%

近日，從浙江大學獲悉，該校生命科學學院壽惠霞教授團隊聯(lián)合中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所、福建農(nóng)林大學、美國伊利諾伊大學等科研機構(gòu)的研究團隊，發(fā)現(xiàn)糖轉(zhuǎn)運蛋白Gm-SWEET10a/b 協(xié)同調(diào)控大豆籽粒大小、含油量和蛋白含量，在大豆馴化改良過程中起到了關(guān)鍵作用，該基因的高表達可使大豆單株產(chǎn)量提高10%。 研究論文發(fā)表于國際知名期刊《國家科學評論》。

全球?qū)Υ蠖沟南M需求逐年增加。 經(jīng)過馴化的栽培大豆通常籽粒大、含油量高、蛋白質(zhì)含量低。但在大豆馴化和改良過程中，這些產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的協(xié)同調(diào)控是否能夠由單基因獨立完成尚不清楚。

前期研究表明， 大豆種子特異表達基因GmSWEET10a/b 是迄今發(fā)現(xiàn)的大豆馴化過程中對產(chǎn)量和品質(zhì)最具影響力的基因。

壽惠霞團隊經(jīng)過深度研究發(fā)現(xiàn)，GmSWEET10a/b 特異表達在大豆種皮的薄壁組織，并介導(dǎo)蔗糖、葡萄糖及果糖從種皮向胚的運輸。敲除GmSWEET10a 或GmSWEET10b 都會導(dǎo)致大豆的百粒重和油分顯著下降，蛋白質(zhì)含量顯著提高。 兩個基因同時敲除，百粒重降低40.2%，油分降低40.7%，蛋白含量提高32.1%。

“栽培大豆中通過高表達這兩個基因，大豆種子百粒重及油分都顯著提高，且單株產(chǎn)量提高達11%～20%。 ”壽惠霞介紹，這項研究成果可以直接運用于大豆產(chǎn)量、品質(zhì)性狀的分子標記物輔助育種，對于增產(chǎn)保質(zhì)具有積極意義。

（消息來源：科技日報）