揭开大豆种子硬度的神秘面纱揭示关键基因和网络
大豆种子硬度是影响消费者接受度和蔬菜大豆品质的一个关键因素,一项全面的研究已阐明了这一特性。研究人员确定了影响这一特性的遗传和分子机制,重点研究了种子发育过程中的差异基因表达。GmSWEET2 基因是硬度的重要调节因子,这一发现为改善大豆质地提供了一条途径,有可能通过定制品种来改变市场,以满足不同的消费者偏好。
蔬菜大豆因其口味和营养价值而受到重视,但消费者对种子硬度的偏好因地区而异。中国消费者更喜欢较软的种子,而非洲消费者则喜欢中等硬度的种子。尽管影响种子硬度的因素很重要,但对其的研究却很有限,尤其是蔬菜大豆。解决这些区域偏好需要深入了解决定种子硬度的遗传和生化机制。由于这些挑战,迫切需要进行全面的研究以提高大豆的质量和市场竞争力。南京农业大学在《园艺研究》
上发表的 一项合作研究(DOI:10.1093/hr/uhae084)阐明了全基因组转录组,精确定位了与菜用大豆种子硬度相关的关键调控网络和基因。这项研究揭示了决定大豆种子质地的复杂过程。 研究揭示了两种大豆地方品种在种子发育过程中存在的显著遗传差异。主要发现包括参与淀粉合成、蛋白质储存和脂肪酸代谢的基因的差异表达。GmSWEET2 基因是种子硬度的关键调节因子;该基因在郫县硅草中的过度表达导致种子硬度增加,证实了其关键作用。此外,该研究确定种子发育的 S3 和 S4 阶段是关键时期,这些遗传差异显著影响种子储存成分的积累。在这些阶段,参与细胞增殖和细胞壁形成的基因也表现出差异表达,影响种子硬度。这些发现强调了了解特定发育阶段的基因调控对于有效控制种子硬度的重要性,为旨在改善种子质地和质量的大豆育种计划提供了宝贵的见解。 首席研究员韩星博士评论说:“我们发现GmSWEET2基因在种子硬度中的作用,为大豆育种提供了宝贵的见解。通过操纵这种基因,我们可以开发具有定制种子质地的大豆品种,以满足各种消费者的偏好,从而增强市场吸引力。”
这项研究为旨在提高蔬菜大豆品质和消费者 接受度的育种计划铺平了道路。GmSWEET2和其他关键基因的鉴定为基因改造提供了新的目标,从而可以开发出种子硬度最优的大豆品种,以满足全球多样化市场的需求。