我校分子遗传与进化创新研究中心与遗传发育所合作在Nature子刊发表重要原创论文解析调控大豆分枝数的分子机制  

2022年10月28日，Nature Communication发表了来自中国科学院遗传与发育生物学研究所田志喜课题组和广州大学孔凡江团队合作题为“Natural variation of Dt2 determines branching in soybean”的研究论文。该研究鉴定到大豆18号染色体上Dt2基因赋予自然种群中的大豆分枝数。此外群体遗传学研究表明，Dt2的遗传分化表现出显著的地理结构。本研究为大豆分枝数提供了优势基因，可促进高产大豆品种的选育。  

分枝数的调控对高产大豆的育种至关重要。然而，迄今为止，与大豆分枝相关的基因很少被报道。该研究为了鉴定控制大豆分枝数量的关键基因，对先前重测序小组中的2409种质进行了表型分析。使用全基因组关联研究 （GWAS） 显示，在 18 号染色体上的 40 kb 间存在稳定的关联信号。 在这个40 kb的区间内，根据参考基因组ZH13共注释了5个蛋白质编码基因，其中SoyZH13_18g242900在茎尖分生组织处显示出更高的特异性表达，因此，SoyZH13_18g242900（Dt2基因）被认为是大豆中控制分枝数的候选基因。  

并且进一步通过基因编辑方法证实了 Dt2cri品系表现出多种产量相关性状变化，包括更高的粒重，更长的种子长度和宽度以及更高的单株粒重，导致产量显着增加。  

进一步的分析Dt2的自然变异导致两种主要单倍型之间的显着差异转录水平。功能验证表明，Dt2与GmAgl22和GmSoc1a相互作用，结合GmAp1a和GmAp1d的启动子并激活其转录。群体遗传学研究表明，Dt2的遗传分化表现出显著的地理结构。本研究为大豆分枝数提供了优势基因，可促进高产大豆品种的选育。  

论文链接：Natural variation of Dt2 determines branching in soybean | Nature Communications  

Natural variation of Dt2 determines branching in soybean | Nature Communications