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際著名雜志JIPB （Journal of Integrative Plant Biology）發(fā)表題為“Natural variation of GmFATA1B regulates seed oil content and composition in soybean”的高水平研究論文（DOI: 10.1111/jipb.13561）。

大豆是起源于我國的重要糧食和油料作物。油分含量和脂肪酸組成是大豆重要的品質(zhì)性狀，在不同的大豆資源間展現(xiàn)很大的變異。雖然大豆油分含量和脂肪酸組成方面的研究取得了一些重要進(jìn)展，但仍有很多數(shù)量性狀位點(diǎn)（QTL）及主效基因需要被進(jìn)一步揭示，其在大豆分子設(shè)計育種上的應(yīng)用也需要進(jìn)一步研究。

該研究成功克隆了課題組前期在大豆第8號染色體定位的油分QTL（qOil-8-1）主效基因GmFATA1B。GmFATA1B編碼酰基-ACP硫酯酶（Acyl-ACP thioesterase）蛋白，參與大豆油分合成和脂肪酸代謝。低油單倍型GmFATA1BWY在第6個外顯子上產(chǎn)生9個氨基酸的插入，導(dǎo)致編碼蛋白產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變異，影響到了其功能。研究人員利用遺傳轉(zhuǎn)化材料證實了GmFATA1B是qOil-8-1位點(diǎn)的主效基因，并發(fā)現(xiàn)27 bp的插入是導(dǎo)致親本瓦窯黃豆（Wayao）油分含量低的主要原因之一，同時還發(fā)現(xiàn)GmFATA1B具有增加不飽和脂肪酸和籽粒大小的能力。進(jìn)一步分析GmFATA1B的自然變異發(fā)現(xiàn)僅有17份材料為GmFATA1BWY單倍型，且大多數(shù)都來源于我國南方地區(qū)。通過分析大豆重測序資源，研究人員發(fā)現(xiàn)GmFATA1B處于凈化選擇模式下，GmFATA1BWY單倍型頻率維持在極低的水平下。綜上，本研究克隆了大豆油分和脂肪酸生物合成途徑的重要基因GmFATA1B，為提高大豆油分含量和改變脂肪酸組成提供了潛在的靶點(diǎn)。   

該研究是既今年初該團(tuán)隊克隆的高油高產(chǎn)基因GmMFT（New Phytologist）后的另外一個高油基因，為解析大豆高油高產(chǎn)性狀形成的分子基礎(chǔ)和遺傳育種提供了重要理論依據(jù)和基因資源。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。研究得了廣東省種業(yè)振興項目、廣東省重點(diǎn)研發(fā)和國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項目的資助。

文圖/林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院