大豆我國(guó)自古栽培,至今已有5000年的種植史?,F(xiàn)在全國(guó)普遍種植,在東北、華北、陜、川及長(zhǎng)江下游地區(qū)均有出產(chǎn),以長(zhǎng)江流域及西南栽培較多,以東北大豆質(zhì)量最優(yōu)。大豆富含異黃酮,可斷絕癌細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)供應(yīng),含人體必需的8種氨基酸,多種維生素及多種微量元素,可降低血中膽固醇,預(yù)防高血壓、冠心病、動(dòng)肪硬化、可以美容等。栽培大豆(Glycine max)由野大豆(Glycine soja)馴化而來(lái)。在這一馴化過(guò)程中大豆種子顯著變大,但目前人們對(duì)造成這一差異的遺傳變異了解不多。
中國(guó)科學(xué)院植物研究所賀超英研究組發(fā)現(xiàn),位于種子大小相關(guān)的QTL位點(diǎn)區(qū)間內(nèi)的SoyWRKY15a基因在栽培大豆SN14和野大豆ZYD00006間存在差異表達(dá)。群體分析表明該基因在栽培大豆中的位點(diǎn)GmWRKY15a和野大豆中的位點(diǎn)GsWRKY15a編碼區(qū)序列完全一致,但GmWRKY15a在果實(shí)中的表達(dá)量顯著高于GsWRKY15a,且GsWRKY15a的表達(dá)量和調(diào)控區(qū)單倍型變異均與種子大小顯著相關(guān),暗示其可調(diào)控種子大小。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),SoyWRKY15a的5′非翻譯區(qū)(5′UTR)中CT的重復(fù)數(shù)目變異影響了它的表達(dá)量,而該調(diào)控區(qū)單倍型的變異式樣則表明該基因很可能與大豆的馴化有關(guān)。這一研究首次發(fā)現(xiàn)了WRKY轉(zhuǎn)錄因子基因可能參與調(diào)控大豆種子大小,為解析大豆種子大小的遺傳變異基礎(chǔ)及理解大豆馴化過(guò)程和機(jī)制提供了新的思路。
該成果于5月2日在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《實(shí)驗(yàn)植物學(xué)雜志》(Journal of Experimental Botany)。賀超英研究組的博士研究生谷勇哲、黑龍江省農(nóng)科院耕作栽培所李煒和東北農(nóng)業(yè)大學(xué)博士蔣洪蔚為論文共同第一作者,賀超英為論文通訊作者。該研究得到了中科院分子模塊設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新體系戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)和國(guó)家杰出青年科學(xué)基金的資助。