中國科學家最近的一項研究發現,大豆(一種對光周期敏感的短日照作物)的繁殖期和產量受到日照長度變化的顯著影響。 種子重量是決定大豆產量的關鍵性狀之一,但控制大豆最終種子重量的主要基因及其光周期對其影響的機制仍知之甚少。
中國科學院華南植物園, 廣東省應用植物學重點實驗室, 植物多樣性與特種作物國家重點實驗室, 廣東 廣州 510650; 中國科學院大學,北京 100049.
在這項研究中,研究團隊確定了決定種子重量的重要基因位點SW19,並將DT1歸類為SW19基因,SW19基因是擬南芥中TFL1基因的同源物,擬南芥是控制大豆生長習性的基因。 DT1 在發育中的種子中被顯著轉錄,其蛋白質與蔗糖轉運蛋白GMSWEET10A物理相互作用,負調控從種子果皮到胚胎的蔗糖輸入,從而在長日照條件下調節種子重量。 然而,在短日照條件下,DT1 由於其極低的轉錄水平而不參與種子發育。 此外,研究團隊還發現了一種新的天然等位基因DT1(H4型)變體,該變異解耦了對種子大小和生長習性的多效性效應,即它在種子發育中保持功能,但不能調節大豆的莖生長習性。
本研究結果為研究不同緯度大豆種子發育如何響應光周期提供了新的思路,為提高大豆產量提供了理想的遺傳成分。 研究結果發表在《Mol Plant》雜誌上,並於2024年2月9日發表**。 這一發現有望為今後大豆產量和品質的提高提供重要的科學依據!
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.