广州大学孔凡江/刘宝辉团队应邀发表大豆功能基因组学及分子育种研究进展综述论文

以下文章来源于JIPB ，作者JIPB

应JIPB期刊邀请，广州大学孔凡江/刘宝辉团队发表了题为“Understandings and future challenges in soybean functional genomics and molecular breeding”的综述论文.（https://doi.org/10.‍1111/jipb.13433），该文总结了近年来大豆功能基因组的研究进展，讨论了提高大豆产量的育种策略和未来研究方向。

大豆起源于中国，是世界上重要的粮食和油料作物，为人类和动物提供了必要的油脂和植物蛋白。随着全球人口数量的增加，大豆的需求量也逐年增加。然而，大豆产量的提升幅度远落后于水稻、玉米等禾本科作物。通过分子育种提高大豆产量、品质和适应性是未来的研究方向，大豆功能基因组学的研究是分子育种的基础。本文综述了大豆响应土壤养分缺乏、共生固氮、响应生物和非生物胁迫，光周期调控开花以及纬度适应性、株型和种子品质等方面的分子研究进展。

大豆是光周期极为敏感的典型短日照作物，单个品种或种质资源一般只适宜种植于纬度跨度较小的区域内。那么起源于温带黄淮海区域的大豆是如何在世界范围种植分布以及影响产量的呢？本课题组长期致力于光周期调控大豆开花以及纬度适应性的研究，并已取得突破性进展。本文系统总结了大豆光周期调控的开花途径和纬度适应性的分子机制。

图1 大豆光周期调控开花的分子网络

大豆是典型的结荚型作物，株型与水稻、玉米等禾本科植物有很大区别。本文综述了大豆结荚习性、叶片、株高、节间距、分枝以及每荚粒数等性状的分子研究进展。这些分子机制是培育高产、稳产理想株型的基础。

图2 参与调控大豆株型的基因

大豆种子是我们最终收获的产物，其形态和品质是研究的核心。其中，蛋白和油分含量是关键成分，而两者之间存在显著负相关。本文总结已报道参与调控种子大小、蛋白和油分的基因或位点，其中部分基因是协同参与多个性状的调控。

图3 参与调控大豆种子大小、蛋白和油分的基因

然而，大豆功能基因组学和分子育种仍面临许多挑战。本文讨论了增加种植密度和推广玉米-大豆间作的栽培策略以及需要的分子辅助，提出了利用野生资源、杂种优势、基因组预测与选择和基因组编辑精准育种等未来育种策略。

广州大学博士后杜海平和全职特聘副教授方超为论文共同第一作者，硕士生李雅茹辅助

绘制，刘宝辉教授和孔凡江教授为共同通讯作者。该论文得到了国家自然科学基金、广东省基础与应用重点项目和国家重点研发项目的资助。

转自：“iPlants”微信公众号

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