12月9日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所大豆育種技術(shù)創(chuàng)新與新品種選育創(chuàng)新團隊，在大豆中鑒定出一個調(diào)控籽粒異黃酮積累的關(guān)鍵基因 GmMYB77 ，闡明了該基因調(diào)控大豆異黃酮積累的分子機制。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《植物生物技術(shù)（Plant Biotechnology Journal）》上。
大豆是重要的糧飼兼用和油料作物，富含異黃酮、葉酸、維生素E、皂苷等多種生物活性物質(zhì)。其中，異黃酮作為重要的生物活性物質(zhì)，在人體中具有抗氧化、抗腫瘤等作用，對前列腺癌和乳腺癌等癌癥、心血管疾病、骨質(zhì)疏松癥均有預(yù)防或抑制效果。目前，異黃酮合成代謝途徑中的關(guān)鍵合成酶相對清楚，但合成代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)尚不明確。
該團隊利用前期兩年三點精準(zhǔn)鑒定的1551份來自我國不同生態(tài)區(qū)的大豆種質(zhì)異黃酮表型數(shù)據(jù)結(jié)合重測序基因型數(shù)據(jù)，鑒定到一個與異黃酮積累相關(guān)的基因 GmMYB77 。研究表明，該基因編碼的轉(zhuǎn)錄因子通過與4個異黃酮關(guān)鍵合成酶基因啟動子結(jié)合并下調(diào)其表達(dá)水平，負(fù)調(diào)控葉片和籽粒中異黃酮積累。單倍型分析發(fā)現(xiàn)，GmMYB77的Hap-P2單倍型顯著抑制該基因表達(dá)水平，并最終導(dǎo)致異黃酮含量升高，為高異黃酮的優(yōu)異單倍型。進(jìn)一步研究表明，敲除該基因可以將大豆籽粒中的總異黃酮含量提高15%，特別是異黃酮重要組分丙二?；S豆黃甙含量可提高58%以上，該研究為未來大豆異黃酮分子育種改良提供了可選擇的基因資源和理論基礎(chǔ)。
作科所博士生劉藝田、助理研究員張晟瑞、副研究員李靜為論文的共同第一作者，孫君明研究員和李斌副研究員為論文的共同通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項目的資助。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14541
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