中国科学家最近的一项研究发现,大豆(一种对光周期敏感的短日照作物)的繁殖期和产量受到日照长度变化的显着影响。 种子重量是决定大豆产量的关键性状之一,但控制大豆最终种子重量的主要基因及其光周期对其影响的机制仍知之甚少。
中国科学院华南植物园, 广东省应用植物学重点实验室, 植物多样性与特种作物国家重点实验室, 广东 广州 510650; 中国科学院大学,北京 100049.
在这项研究中,研究团队确定了决定种子重量的重要基因位点SW19,并将DT1归类为SW19基因,SW19基因是拟南芥中TFL1基因的同源物,拟南芥是控制大豆生长习性的基因。 DT1 在发育中的种子中被显着转录,其蛋白质与蔗糖转运蛋白GMSWEET10A物理相互作用,负调控从种子果皮到胚胎的蔗糖输入,从而在长日照条件下调节种子重量。 然而,在短日照条件下,DT1 由于其极低的转录水平而不参与种子发育。 此外,研究团队还发现了一种新的天然等位基因DT1(H4型)变体,该变异解耦了对种子大小和生长习性的多效性效应,即它在种子发育中保持功能,但不能调节大豆的茎生长习性。
本研究结果为研究不同纬度大豆种子发育如何响应光周期提供了新的思路,为提高大豆产量提供了理想的遗传成分。 研究结果发表在《Mol Plant》杂志上,并于2024年2月9日发表**。 这一发现有望为今后大豆产量和品质的提高提供重要的科学依据!
li x, chen z, li h, yue l, tan c, liu h, hu y, yang y, yao x, kong l, huang x, yu b, zhang c, guan y, liu b, kong f, hou x. dt1 inhibits sweet-mediated sucrose transport to regulate photoperiod-dependent seed weight in soybean. mol plant. 2024 feb 9:s1674-2052(24)00044-3. doi: 10.1016/j.molp.2024.02.007 . epub ahead of print. pmid: 38341616.