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晋鹏

版主 (知名作家)

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[交流] [优秀文章推荐]Nature Plants揭示大豆种油含量与种皮光滑性状驯化基因

许多豆科植物的种皮上都有一层含有致敏性过敏原的泥膜，使得种子不易被看见，进而防止动物进食，保护后代。然而，无泥膜的光泽的种子对于人类消费和健康是有利的，并且是驯化选择的目标。我们的结果表明，野生大豆种皮泥膜主要受Bloom1（B1）控制，它编码一个跨膜转运蛋白，负责荚果内果皮的生物合成。大豆驯化过程中，泥膜从有到无的转变与B1的编码区天然发生的核苷酸突变的人工选择有关。有趣的是，这种突变不仅使种子表面有光泽，而且提高了驯化大豆的种子含油量。种子中含油量的升高似乎是通过豆荚中b1调节的油生物合成的上调来实现的。本研究表明，驯化中多效性的机制，可能为种子油含量增加，种子粉尘减少的大豆品种开发提供新的策略。

研究发现，大豆驯化过程中，对大豆种皮人工选择的同时提高了大豆的含油量，也显示了驯化中多效性的机制，为培育大豆新品种提供了新的策略。

豆科植物种皮上有一层粉状的bloom，一方面包含危险的过敏原，另一方面使得种子不易被发现，为种子避免捕食者提供双重的保护。然而，一个光亮的种子表面对于人类的食用和健康是十分受欢迎的，这也是大豆驯化的一个主要目标性状。本文发现在野生型大豆中种皮bloom是由Bloom1基因控制的，该基因编码着一个跨膜转运蛋白用于荚果果皮上的bloom生物合成。由bloom向no-bloom的表型改变是与大豆驯化过程中Bloom1基因编码区上一个天然的核苷酸突变的人工选择相关。有趣的是，该突变不仅使得大豆种皮光亮，同时还提升了驯化大豆中的种子油含量。这种种子油含量的提升可以通过b1-修饰的荚果油生物合成上调来实现。本研究揭示了同一驯化性状潜在机制的多效性，可能为开发高含油量和低种尘的大豆新品种提供新的策略。

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