发布人:     发布日期: 2026-10-08    浏览次数:

近日，南京农业大学作物遗传与种质创新利用全国重点实验室许冬清教授课题组在《Plant Physiology》学术期刊上发表了题为“GmSUT1.4 regulates the balance between seed protein and oil contents in soybean”的研究论文，揭示了GmPOWR1–GmSUT1.4模块调控大豆种子蛋白与油脂平衡。

大豆是全球最重要的植物蛋白与油脂来源，但"高蛋白"与"高油脂"却是一对难以兼得的性状。蛋白含量升高往往伴随油脂下降，长期以来制约着优质大豆品种的培育。

研究团队对318份大豆种质资源开展多年多点全基因组关联分析（GWAS），在2号染色体上锁定了一个与种子蛋白含量显著相关的稳定位点。进一步精细定位发现，该区间内唯一在种子发育阶段特异性表达的基因是编码蔗糖转运蛋白的GmSUT1.4。GmSUT1.4功能缺失会导致种子蛋白升高、油脂下降，表明其具有"抑蛋白、促油脂"的双重功能。GmPOWR1直接结合GmSUT1.4启动子上的TGGTTA顺式作用元件并激活其表达。和已有研究结果一致，过表达GmPOWR1的种子蛋白降低、油脂升高，敲除突变体则呈现相反表型。基于启动子SNP可将GmSUT1.4分为三种单倍型，其中HapI在栽培大豆中的频率从野生大豆的约24%上升至近90%，预示着受到人工选择。GmPOWR1对HapI启动子的激活活性最强，恰好对应其低蛋白、高油脂的表型。

Figure 1. A simplified working model for the GmPOWR1–GmSUT1.4 module-mediated regulation of the protein–oil trade-off in soybean seeds

综上， GmPOWR1结合TGGTTA元件激活GmSUT1.4转录表达，促进蔗糖向籽粒运输，进而驱动油脂合成、抑制蛋白积累。这一"蛋白—油脂平衡开关"为通过分子设计育种协同改良大豆品质提供了基因资源与理论依据。

南京农业大学农学院博士研究生胡清和钟山青年研究员赵峰月博士为论文第一作者；许冬清教授、王吴彬研究员和宋昭庆博士为论文通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金和江苏省自然科学基金等项目资助。