东北地理所在大豆叶型高分辨率全基因组关联分析及功能标记开发研究方面取得新进展
在现代作物育种中,优化植株架构以改善冠层光分布,是提高产量潜力的核心目标之一。叶型是决定植物冠层结构和产量潜力的关键因素,然而,大豆叶型的自然遗传变异在标记辅助改良中仍有待深入挖掘。
为系统解析大豆叶型的遗传基础,中国科学院东北地理与农业生态研究所张恒友研究员团队利用中国北方450份大豆种质资源的全基因组关联分析(GWAS),在20号染色体上鉴定出一个稳定的数量性状位点(qLS),并开发了功能分子标记,为大豆叶型的精准育种提供了有力工具(图1)。该位点的SNP(SNP_35828042)位于GmJAG1基因的第二外显子内,该基因编码一个C2H2型锌指转录因子。值得注意的是,该SNP导致了一个非同义G→C转换,造成天冬氨酸到组氨酸的替换(D9H),且该变异恰好发生在高度保守的EAR基序内。群体水平分析显示,与窄叶相关的C等位基因的Hap2单倍型在中国北方具有相对广泛的地理分布,揭示其正被选择用于窄叶大豆育种,以适应当地高密度栽培体系。研究团队进一步开发了靶向G/C多态性的dCAPS标记。该标记在多种种质资源中筛选准确率超过90%,在精准选育宽叶或窄叶等位基因品种方面展现出巨大潜力。
研究成果近期发表在农林科学领域国际学术期刊Theoretical and Applied Genetics,东北地理所王乐助理研究员与在读博士研究生张远为共同第一作者,张恒友研究员为通讯作者。该研究得到了农业科技重大专项、黑龙江省自然科学基金(TD2025C001)、国家重点研发计划(2024YFE0112800)、国家自然科学基金(32272176)、吉林省科技发展计划项目(20260205036GH)、海南种子实验室和中国种子集团有限公司(B23CQ153P),以及中国科学院东北地理与农业生态研究所创新团队项目(2022CXTD03)的资助。

图1大豆叶型全基因组关联分析(GWAS)及GmJAG1变异与功能验证
论文信息:
Le Wang†, Yuan Zhang†, Chun Li, Hongmei Qiu, Xiaoting Qiu, Xiaoting Wen, Xinyue Wang, Jinshe Wang, Zhiqi Zhao, Xingjian Xu, Lichun Huang, Banghan Du, Hengyou Zhang*. High-resolution GWAS and diagnostic functional marker development for leaf shape in soybean.Theoretical and Applied Genetics, 2026, 139:295.
全文链接:
https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-026-05408-1
附件下载:
吉公网安备22017302000214号