JIPB丨华中农业大学章元明团队通过CRISPR/Cas9编辑创制大豆“粒重–品质”权衡新等位基因GmOIL2
- 2026-07-13 12:06:24
JIPB丨华中农业大学章元明团队通过CRISPR/Cas9编辑创制大豆“粒重–品质”权衡新等位基因GmOIL2
在作物育种中, 粒重与品质之间的权衡长期存在, 提高粒重往往会影响品质, 而提升品质又可能带来粒重下降, 这一矛盾在大豆籽粒性状改良中尤为突出。如何打破这一限制, 一直是大豆遗传改良的重要科学问题。 近日, 华中农业大学章元明团队在JIPB在线发表了题为“A GmOIL2 allele separates fertility and seed traits in soybean”的研究论文(https://doi.org/10.1111/jipb.70345)。该研究通过整合GWAS、BSA和QTL分析, 在大豆2号染色体上定位到一个稳定的QTL qOil_2, 结合基因表达分析、单倍型分析和驯化选择信号, 在约100 kb区间内锁定关键候选基因Glyma02g16660 (GmOIL2; 图1)。 
图1 大豆种子大小与油份含量基因GmOIL2的挖掘和功能鉴定 在CRISPR/Cas9基因编辑过程中发现, 该基因功能丧失后能正确结荚但不能正常结实; 偶然发现有重要遗传学意义的36 bp in-frame缺失突变 (Del36) 表现出明显的“功能分离”特征: 植株生殖能力正常, 籽重保持稳定, 但种子部分油份组成和粒长显著变化。这说明GmOIL2的部分结构改变在不影响大豆籽重情况下改良品质性状, 从而实现粒重与品质性状间的部分解耦。 进一步分析表明，Del36为一个非转基因编辑型等位变异，具有良好的遗传稳定性和育种应用潜力，可通过常规杂交方式导入优良品种，并结合PCR分子标记进行快速筛选，为大豆品质改良提供了新的遗传资源。 华中农业大学植物科学技术学院博士陈莹、博士后王靖天和博士生袁德辉为共同第一作者，章元明教授和浙江农林大学左建房博士为共同通讯作者，华中农业大学植物科技学院博士生曾以琳、麻晓爽和梁秀婷、硕士生江秋云和夏怡怡参与了该研究。该研究得到国家自然科学基金项目 (32270673、32470657) 的资助。 文章引用： Chen, Y., Wang, J.-T., Yuan, D.-H., Zeng, Y.-L., Ma, X.-S., Liang, X.-T., Jiang, Q.-Y., Xia, Y.-Y., Zuo, J.-F. and Zhang, Y.-M. (2026), A GmOIL2 allele separates fertility and seed traits in soybean. J. Integr. Plant Biol.https://doi.org/10.1111/jipb.70345 领域合集： JIPB面向全球读者, 刊载整合植物生物学领域的重要创新成果, 包括宏观与微观层面的原创研究论文、综述、简讯、新资源、新技术以及评论性文章等。2025年期刊指标显示: 2年SCI_IF: 12.5, 5年SCI_IF: 13.8, 位列植物科学TOP 3% (Q1 区); Scopus CiteScore 18.3, 位居植物科学TOP 1%。JIPB入选中国科协《植物科学领域高质量期刊分级目录》T1级期刊, 获得由科技部等七部门联合实施的“中国科技期刊卓越行动计划” 连续两期项目资助 (2019–2028)。 
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该研究不仅从遗传定位到表型验证系统解析了GmOIL2的作用，还展示了基因编辑在创制功能分离型等位变异的潜力，为突破作物“粒重–品质”权衡提供新策略。
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