11月13日，中國農業科學院作物科學研究所作物生物信息學及應用創新團隊與南京農業大學合作，在大豆中鑒定到一個調控大豆抗倒伏的關鍵基因 CS1 ，闡明了該基因通過調節生長素的定向運輸調控大豆抗倒性的分子機制。相關研究成果在線發表在《植物生物技術（Plant Biotechnology Journal）》上。
大豆是我國重要的糧飼兼用作物。近年來我國對大豆的需求量逐年攀升，供需矛盾日益突出，提高大豆產能已成為保障國家糧食安全的迫切需求。大豆是典型的光環境敏感型作物，在高密度種植條件下容易引發倒伏問題，這已成為導致產量損失的重要因素。盡管針對大豆抗倒伏性的研究已廣泛開展，但其基本遺傳機制仍尚不完全清楚。
研究團隊利用EMS誘變技術獲得了一個倒伏突變體 cs1 ，并鑒定到一個與倒伏性狀密切相關的關鍵基因 CS1 。研究表明，該基因通過調控大豆淀粉體的沉積來影響下胚軸的向地性。進一步分析發現， CS1 活性的喪失會破壞植物極性生長素的運輸、維管束的發育以及纖維素和木質素的生物合成，最終導致植株過早倒伏并伴隨根系發育異常。相反，在高密度種植條件下，通過增加 CS1 基因的表達量，可以顯著提升植株的抗倒伏能力，進而實現產量的提高。本研究為培育適合密植抗倒伏的大豆新品種提供了重要基因資源和理論基礎。
南京農業大學已畢業博士生、作科所大與北農科技集團股份有限公司聯合培養博士后許志永、作科所博士后張麗雅為論文的共同第一作者，作科所劉斌研究員、南京農業大學趙團結教授、作科所趙濤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基金、中國農科院創新工程、國家重點研發計劃等項目的資助。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14503
日期：2024-11-25
大豆是我國重要的糧飼兼用作物。近年來我國對大豆的需求量逐年攀升，供需矛盾日益突出，提高大豆產能已成為保障國家糧食安全的迫切需求。大豆是典型的光環境敏感型作物，在高密度種植條件下容易引發倒伏問題，這已成為導致產量損失的重要因素。盡管針對大豆抗倒伏性的研究已廣泛開展，但其基本遺傳機制仍尚不完全清楚。
研究團隊利用EMS誘變技術獲得了一個倒伏突變體 cs1 ，并鑒定到一個與倒伏性狀密切相關的關鍵基因 CS1 。研究表明，該基因通過調控大豆淀粉體的沉積來影響下胚軸的向地性。進一步分析發現， CS1 活性的喪失會破壞植物極性生長素的運輸、維管束的發育以及纖維素和木質素的生物合成，最終導致植株過早倒伏并伴隨根系發育異常。相反，在高密度種植條件下，通過增加 CS1 基因的表達量，可以顯著提升植株的抗倒伏能力，進而實現產量的提高。本研究為培育適合密植抗倒伏的大豆新品種提供了重要基因資源和理論基礎。
南京農業大學已畢業博士生、作科所大與北農科技集團股份有限公司聯合培養博士后許志永、作科所博士后張麗雅為論文的共同第一作者，作科所劉斌研究員、南京農業大學趙團結教授、作科所趙濤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基金、中國農科院創新工程、國家重點研發計劃等項目的資助。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14503
日期：2024-11-25
