大豆是重要的农作物，其种子富含油脂和蛋白质，被广泛应用于食品、工业和能源等多个领域。此外，大豆的固氮作用，可以显著降低农业生产中化肥的使用，有利于保护环境，促进可持续发展。随着测序技术的进步和大豆遗传转化技术的发展，一系列大豆籽粒性状的调控因子相继被鉴定出来，为大豆育种提供了重要的基因资源和理论指导。

近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所张劲松课题组在aBIOTECH发表了题为“Regulation of seed traits in soybean”的综述文章。

论文首先系统总结了大豆种子粒重和大小的调控基因，它们参与了包括转录调控、植物激素信号转导、营养物质代谢等在内的多种通路，其中部分基因也具有调控大豆产量的功能。随后，文章总结了调控大豆种子油分的相关基因。一方面，改变GmFAD、GmFTAB和GmPDCT等基因可以影响种子中不同脂肪酸的比例；另一方面，文章也详细介绍了诸多影响总油脂含量的基因及其调控网络。作者进一步对大豆基因的多效性进行了分析，发现许多调控大豆种子粒重/大小和油脂含量的基因也可以影响种子的蛋白质含量以及植株对非生物胁迫的响应。

最后，作者提出，进一步鉴定大豆新调控基因的过程中，其复杂的基因组及基因间的功能冗余现象是研究难点。而新技术的应用，例如amiRNA和CRISPR/Cas等将有助于解决这些问题。此外，基于不同物种中基因功能保守性的研究，也对挖掘新的大豆籽粒产量和品质调控基因并完善其调控网路具有重要意义。文章还讨论了这些基因在大豆育种中潜在的应用方向。

图1  大豆籽粒性状的调控基因和分子网络

该研究得到了国家自然科学基金，国家重点研发计划和中国科学院先导专项等的资助。中国科学院遗传与发育生物学研究所胡杨博士为论文第一作者，张劲松研究员为通讯作者。

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