浙江大學、中國科學院專家領銜的多國聯合研究團隊發現了控制大豆籽粒大小、含油量和蛋白含量的關鍵基因，這項發現對于通過分子育種提高大豆產量及品質有重要意義。相關研究成果日前發表于《國家科學評論》。
浙江大學生命科學學院壽惠霞教授介紹，中國是大豆的發源地，在進化上，野生大豆籽粒小、含油量低、蛋白質含量高，是雜草形態。經過長期育種選擇馴化后，栽培大豆籽粒大、含油量提高，現廣泛傳播于世界各地，是世界性的重要糧食經濟作物。
本研究中，浙江大學和中科院遺傳發育研究所等團隊協作攻關，利用大豆功能基因的研究平臺，發現了“甜10”(SWEET10)基因在控制大豆種子發育和油分積累方面起到了關鍵作用。同時，通過對800多份野生大豆和栽培大豆基因資源的DNA測序和性狀關聯分析，證明了“甜10”基因在大豆馴化過程中起到了重要作用。
研究進一步發現，若將“甜10”基因敲除，百粒大豆種子的重量降低40.2%, 油分含量降低40.7%，蛋白含量提高32.1%。若在栽培大豆中提高“甜10”基因的表達，百粒大豆種子重量及油分含量都會顯著提高，大豆單株產量可提高11%至20%。
壽惠霞表示，這項研究可以直接運用于大豆產量和品質性狀的分子標記輔助育種工作。此外，研究團隊前期還發現了另一個調控大豆粒數的“甜15”基因，與本次研究成果疊加后，有望在大豆高產、優質等重要性狀上獲得更大突破。