近日，我校林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院葛良法教授和農(nóng)學(xué)院年海教授合作在國(guó)際著名雜志New Phytologist發(fā)表題為“MOTHER-OF-FT-AND-TFL1 regulates the seed oil and protein content in soybean”的研究論文（論文鏈接為https://doi.org/10.1111/nph.18792）。

　　大豆是起源于我國(guó)的重要糧食和油料作物。油分和蛋白是大豆重要的品質(zhì)性狀，但兩者往往存在負(fù)相關(guān)，高蛋白往往會(huì)低油分，反之亦然。雖然大豆遺傳學(xué)家已在大豆基因組中鑒定出多個(gè)同時(shí)控制油分、蛋白和籽粒大小的數(shù)量性狀基因座位（QTL），但主效基因的克隆和分子驗(yàn)證仍存不足，在一定程度上限制了大豆設(shè)計(jì)育種。大豆第5號(hào)染色體末端有一個(gè)控制大豆品質(zhì)和產(chǎn)量性狀的經(jīng)典位點(diǎn)，最早在上個(gè)世紀(jì)90年代就被報(bào)道，但具體的基因一直未克隆到。我校研究人員利用自然群體和雙親群體精細(xì)定位克隆到了該主效QTL基因MOTHER-OF-FT-AND-TFL1（GmMFT），并利用基因編輯和過(guò)表達(dá)手段研究了GmMFT調(diào)控大豆油分、蛋白和籽粒大小的功能。轉(zhuǎn)錄組和代謝分析表明GmMFT可能通過(guò)調(diào)控糖分從種皮向胚的轉(zhuǎn)運(yùn)及下游的脂肪合成來(lái)調(diào)控大豆籽粒性狀。

　　在栽培大豆中，GmMFT存在二種主要單倍型，分別為高產(chǎn)高油材料華春2號(hào)攜帶的GmMFT_H型和華南地方資源瓦窯黃豆攜帶的GmMFT_W型。GmMFT_H和GmMFT_W存在明顯的地里分布差異，高產(chǎn)高油單倍型GmMFT_H在美國(guó)和我國(guó)東北地區(qū)被顯著選擇，而其在我國(guó)低緯度地區(qū)的頻率顯著低于東北地區(qū)，表明GmMFT_H有可能會(huì)成為低緯度地區(qū)高產(chǎn)高油大豆分子設(shè)計(jì)育種的潛在核心靶基因之一。

　　2023年5月25日，唐納德丹佛植物科學(xué)中心的Doug Allen教授等在New Phytologist發(fā)表題為“GmMFT: a potential step forward in soybean breeding for high oil and yield”的同期Commentary論文，對(duì)我校發(fā)表的研究論文進(jìn)行總結(jié)和評(píng)論，并提出GmMFT工作的可能模型和育種利用途徑。

　　我校博士后蔡占東、博士研究生冼沛琪和程艷波副研究員為該文的共同第一作者，年海教授和葛良法教授為共同通訊作者。該研究得了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、廣東省種業(yè)振興項(xiàng)目和國(guó)家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目等的資助。

文圖／林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院