【中國(guó)科學(xué)報(bào)】大豆高蛋白主要控制基因的鑒定和分析獲新進(jìn)展
6月1日，一支國(guó)際聯(lián)合團(tuán)隊(duì)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(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)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(tuán)隊(duì)的研究利用經(jīng)典連鎖QTL分析結(jié)合基因組測(cè)序數(shù)據(jù)聯(lián)合分析，鑒定到位于20號(hào)染色體的一個(gè)主效QTL(數(shù)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(nèi)容。
研究發(fā)現(xiàn)，一個(gè)編碼CCT結(jié)構(gòu)域的基因POWR1控制cqPro-20.一個(gè)321-bp轉(zhuǎn)座子在CCT結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)化研究證實(shí)POWR1調(diào)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(fù)相關(guān)遺傳基礎(chǔ)。
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(qiáng)烈選擇，據(jù)此推斷對(duì)高油基因型的強(qiáng)烈選擇主要是由于對(duì)大籽粒的優(yōu)先選擇而導(dǎo)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?qū)牒圹E，進(jìn)而推測(cè)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(fèi)地的認(rèn)識(shí)。
據(jù)了解，這項(xiàng)研究為闡明大豆蛋白質(zhì)和油份的分子調(diào)控機(jī)制以及高蛋白的精準(zhǔn)分子育種帶來(lái)了機(jī)遇。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-022-30314-7
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