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《New Phytologist》发表大豆团队李艳教授“Natural variation and selection in GmSWEET39 affect soybean seed oil content”

发布人: 发布日期:2019-12-02 浏览次数:

      2019年10月,国际期刊《New Phytologist》(五年影响因子8.34)在线发表了题为“Natural variation and selection in GmSWEET39 affect soybean seed oil content”的研究成果。该论文的署名单位为南京农业大学,我校博士生苗龙为论文的第一作者,澳门新葡亰城官网app李艳教授为通讯作者,南京农业大学盖钧镒院士为本研究提供了宝贵的大豆种质资源和无私帮助,团队博士后和研究生参与了大田和实验室工作。

 

      大豆占全球油料作物产量的61%,植物油总消费量的28%,因此,提高籽粒含油量是大豆育种的一个重要目标。虽然在大豆驯化和改良过程中籽粒含油量逐步增加,然而其遗传基础尚有待解析。该研究揭示了大豆SWEET39基因在大豆驯化和改良过程中明显受到选择,并且该基因的自然序列变异影响其在大豆种子中的表达量和油脂含量。

 

      该研究发现大豆基因组中25个位点在从地方品种到育成品种的改良过程中受到强烈选择且位于控制籽粒含油量的QTL区间,其中位于15号染色体的Glyma.15g049200基因在大豆种子中高表达,并且在高油品种中的表达量显著高于低油品种。该基因编码一个糖转运蛋白,被命名为SWEET39(Sugars Will Eventually be Exported Transporter)。SWEET39基因在栽培大豆中具有三种启动子(Pro)和两种类型编码区(CDS),共形成六种单倍型(Hap),其中含Pro3、CDS2和Hap6类型SWEET39基因的大豆品种籽粒含油量较高,这三种单倍型对油脂含量的影响分别通过转基因拟南芥、大豆发根和大豆重组自交系得到验证。进一步分析发现,SWEET39的优异单倍型在栽培大豆中的频率高于野生大豆,但野生大豆中具有更加丰富的单倍型(22种Hap、19种Pro和5种CDS)。综上所述,大豆SWEET39的序列变异影响了其基因表达水平和籽粒含油量,且该基因在大豆驯化和改良过程中受到强烈的选择,在育成大豆品种中含有较高频率的优异SWEET39单倍型。了解SWEET39基因在不同大豆材料中的自然变异类型对培育高油大豆品种具有重要指导意义。

SWEET39的序列变异及单倍型分析

SWEET39在野生大豆中的单倍型分析及其在驯化、改良过程中的演化


论文链接: 

https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/nph.16250