年夜豆（Glycine max(L.) Merr.）是富含卵白质及油脂的主要经济作物，具备极高的养分价值。培育高油高产年夜豆是全世界年夜豆育种的首要战略方针。跟着科学技能的成长，研究职员已经经解析了诸多年夜豆品质及产量相干基因的调控机制。然而，咱们对于年夜豆油分合成及子粒巨细研究的认知仍旧不足，依旧面对着庞大挑战。近日，国科年夜博士生导师、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员张劲松团队于国际期刊Journal of Integrative Plant Biology于线发表了题为“A single-MYB transcription factor GmMYB331 regulates seed oil accumulation and seed size/weight in soybean”的研究论文。该研究体系论述了转录因子GmMYB331别离对于年夜豆油分与子粒巨细的调控。

研究职员以经济作物年夜豆为研究质料，经由过程RNA-seq及基因共表达收集阐发，鉴定到一个MYB转录因子GmMYB331。该转录因子可以或许促成年夜豆种子中的油脂堆集，并加强种子巨细及重量。于转基因年夜豆中，当GmMYB331的表达量较低时其子粒中的脂肪酸含量显著增长，同时单株产量升高。比拟之下，强力过表达GmMYB331的转基因年夜豆仅体现出种子巨细/重量的增长，但单株种子产量显著降低，并伴有植株布局的转变。使用CRISPR/Cas9技能构建了GmMYB331突变体，其总脂肪酸含量削减，种子变小、重量减轻，注解该基因是油脂堆集及种子巨细/重量节制所必须的。

对于GmMYB331的调控机制举行解析，发明该转录因子可能经由过程差异性地联合基因启动子并激活下流基因来实现调控年夜豆子粒油分堆集及种子巨细/重量的功效。于轻渡过表达植株中激活油脂堆集相干基因GmOLEO1/2/4，而于强力过表达植株中激活种子巨细/重量增长相干基因GmCYCD2;2。咱们的研究展现了一种由GmMYB331介导的、针对于油脂堆集及种子巨细/重量增长的差异性调控的可能机制。对于GmMYB331基因的把持有助在培育高油及/或者高产的年夜豆品种。

国科年夜博士卒业生王宙雅、博士研究生张璐瑶（造就单元：遗传发育所）及安徽省农业科学院作物研究所副研究员周斌为该论文的配合第一作者。遗传发育所副研究员张万科、张劲松及遗传发育所副研究员韦伟为配合通信作者。遗传发育所研究员陈受宜、助理研究员陶建军及助理研究员阴翠翠对于该研究提供主要的帮忙及引导。遗传发育所工程师梁晶晶及PA集团官网高级工程师田彦宝为本研究提供了主要的试验帮忙。于读博士生姜志浩对于本研究的数据阐发提供了主要帮忙。本论文的撰写和发表获得了农业屯子部庞大专项、国度天然科学基金及中国科学院先导项目等的资助。