近日，经济作物研究所大豆科学团队与南京农业大学盖钧镒院士团队联合完成的题为“Characterization of shade-tolerance gene network in soybean revealed by forward integrated reverse genetic studies”的论文在国际知名刊物Horticulture Research（中科院一区Top，2023年IF：7.60）在线发表。该研究利用全基因组关联分析(GWAS)和转录组测序技术，以两种具有极端耐荫性亲本杂交后代构建的重组自交系群体为材料，鉴定了调控大豆耐荫性的基因并构建了遗传网络，结合反向遗传学研究方法，进一步预测了大豆响应荫蔽胁迫的反应机制。研究结果进一步解析了大豆荫蔽胁迫的遗传调控机制，对大豆间套种潜力的提升具有重要意义。

大豆是重要的粮油兼用作物，既是重要的食用油来源，又是重要的饲料蛋白来源，在国家粮食安全和人们的日常生活中占有重要地位。而受土地资源等诸多因素的限制，我国大豆消费的对外依存度高达80%以上。大豆与玉米等高秆作物间套作是缓解中国大豆种植面积短缺的有效途径之一，高秆作物的遮荫胁迫导致大豆产量和品质难以提升，是制约大豆间套种发挥潜力的限制因素。然而大豆对荫蔽胁迫的遗传调控机制尚未明晰。该研究采用基于基因/等位基因序列标记的限制性两阶段多位点全基因组关联分析(GASM-RTM-GWAS)，鉴定出与耐荫指数(STI)相关的基因/等位基因99个，与相对髓细胞长度(RCL)相关的基因/等位基因119个，7个基因/等位基因为两者共有；转录组分析结果表明，有7834个差异表达基因参与以上基因的表达调控；通过Mercator4预测细胞在感受到隐蔽胁迫后依次触发信号激活及转运、信号转导、信号放大、基因表达、代谢调控、物质转运等一系列内部变化来适应荫蔽胁迫，同时鉴定出与以上内部变化对应的12个大豆响应荫蔽胁迫的关键基因。

南京农业大学盖钧镒院士和广西农业科学院经济作物研究所孙祖东研究员为该文的共同通信作者，南京农业大学和广西农业科学院经济作物研究所联合培养的博士生苏燕竹为该文第一作者，广西农业科学院经济作物研究所曾维英等科技人员参与了该研究。

经作所  陈东亮供稿/供图

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