我園柔性引進人才侯興亮團隊與黃銘坤博士合作在Nature Communications發(fā)表大豆高產優(yōu)質調控重要成果

大豆（Glycine max L. Merr.）作為全球范圍內舉足輕重的油料與經濟作物，不僅是人類獲取優(yōu)質蛋白的重要途徑，更是飼料蛋白的核心來源，在農業(yè)生產與食品工業(yè)體系中占據關鍵地位。 

盡管中國是大豆的原產國，但當前國內大豆產業(yè)面臨著嚴峻的供需矛盾：國內產能遠不能匹配實際需求，約 85% 的大豆需求需依賴進口，保障大豆供給安全已成為農業(yè)領域的重要課題。在此背景下，如何提升大豆單產、優(yōu)化大豆品質，成為突破產業(yè)瓶頸的當務之急。 

在影響大豆產能的諸多農藝性狀中，種子大小直接關聯產量規(guī)模，油脂與蛋白含量則決定其經濟價值，二者共同構成大豆高產優(yōu)質的核心指標。因此，精準鑒定調控大豆種子性狀的關鍵基因，并深入解析其分子作用機制，對于借助分子設計育種技術培育突破性高產優(yōu)質大豆新品種，具有不可替代的理論價值與實踐意義。 

近日，這一領域迎來重要進展 —— 國際知名期刊《Nature Communications》在線發(fā)表了中國科學院華南植物園侯興亮團隊與我園黃銘坤團隊合作的研究成果，《Natural allelic variation in SW14 determines seed weight and quality in soybean》（SW14 的自然等位變異決定大豆種子重量與品質）。 

該團隊通過整合全基因組關聯分析（GWAS）與數量性狀位點（QTL）定位兩種前沿技術，在大豆 14 號染色體上成功鎖定了一個與百粒重（衡量種子大小的核心指標）顯著相關的穩(wěn)定信號區(qū)間，并從中克隆鑒定出調控大豆百粒重及品質的關鍵基因 SW14。 

為進一步探明 SW14 的作用機制，研究團隊開展了深入的分子互作實驗，結果發(fā)現：SW14 可與植物種子發(fā)育核心調控因子 Leafy Cotyledon1（LEC1）在大豆中的同源基因 GmLEC1a/b 發(fā)生直接互作，且這種互作會抑制 GmLEC1 在種子發(fā)育過程中所介導的轉錄激活功能 —— 而 GmLEC1 的轉錄激活功能對種子正常發(fā)育、物質積累至關重要，這一發(fā)現清晰揭示了 SW14 調控種子性狀的分子路徑。

 更具育種應用價值的是，團隊通過等位基因分析發(fā)現，優(yōu)良等位基因 SW14H3 在大豆馴化過程中經歷了明確的人工選擇，且在實驗中展現出顯著提升大豆產量的潛力。這一優(yōu)良等位基因的發(fā)掘，為后續(xù)大豆高產優(yōu)質分子育種提供了關鍵靶點與重要基因資源。

我園柔性引進人才、華南植物園農業(yè)與生物技術研究中心主任侯興亮研究員為論文通訊作者。張春雨副研究員、李尉郡和譚翠容為共同第一作者，廬山植物園黃銘坤副研究員、華南植物園武歡，劉書，劉虹潔、李曉明，廣州大學劉寶輝教授、孔凡江教授、南洋理工大學繆巖松教授等參與重要工作，該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金和廣東省自然科學基金等項目的資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-63582-0