近日，我校林学与风景园林学院葛良法教授和农学院年海教授合作在国际著名杂志JIPB （Journal of Integrative Plant Biology）发表题为“Natural variation of GmFATA1B regulates seed oil content and composition in soybean”的高水平研究论文（DOI: 10.1111/jipb.13561）。
大豆是起源于我国的重要粮食和油料作物。油分含量和脂肪酸组成是大豆重要的品质性状，在不同的大豆资源间展现很大的变异。虽然大豆油分含量和脂肪酸组成方面的研究取得了一些重要进展，但仍有很多数量性状位点（QTL）及主效基因需要被进一步揭示，其在大豆分子设计育种上的应用也需要进一步研究。
该研究成功克隆了课题组前期在大豆第8号染色体定位的油分QTL（qOil-8-1）主效基因GmFATA1B。GmFATA1B编码酰基-ACP硫酯酶（Acyl-ACP thioesterase）蛋白，参与大豆油分合成和脂肪酸代谢。低油单倍型GmFATA1BWY在第6个外显子上产生9个氨基酸的插入，导致编码蛋白产生结构变异，影响到了其功能。研究人员利用遗传转化材料证实了GmFATA1B是qOil-8-1位点的主效基因，并发现27 bp的插入是导致亲本瓦窑黄豆（Wayao）油分含量低的主要原因之一，同时还发现GmFATA1B具有增加不饱和脂肪酸和籽粒大小的能力。进一步分析GmFATA1B的自然变异发现仅有17份材料为GmFATA1BWY单倍型，且大多数都来源于我国南方地区。通过分析大豆重测序资源，研究人员发现GmFATA1B处于净化选择模式下，GmFATA1BWY单倍型频率维持在极低的水平下。综上，本研究克隆了大豆油分和脂肪酸生物合成途径的重要基因GmFATA1B，为提高大豆油分含量和改变脂肪酸组成提供了潜在的靶点。
该研究是既今年初该团队克隆的高油高产基因GmMFT（New Phytologist）后的另外一个高油基因，为解析大豆高油高产性状形成的分子基础和遗传育种提供了重要理论依据和基因资源。我校博士后蔡占东、博士研究生冼沛琪和程艳波副研究员为该文的共同第一作者，年海教授和葛良法教授为共同通讯作者。研究得了广东省种业振兴项目、广东省重点研发和国家大豆产业技术体系建设项目的资助。
文图/林学与风景园林学院