本報(bào)訊（記者丁佳）日前，中科院植物所研究員王印政團(tuán)隊(duì)首次報(bào)道了栽培大豆果實(shí)不裂的分子調(diào)控機(jī)制。相關(guān)研究在《自然—通訊》上發(fā)表。

　　  據(jù)介紹，野大豆果實(shí)自然開(kāi)裂，會(huì)使種子過(guò)早散落，不利于收獲，這也是造成大豆減產(chǎn)的主要原因。但我國(guó)先民在漫長(zhǎng)的選擇和馴化等農(nóng)業(yè)活動(dòng)中改變了這一性狀，產(chǎn)生了現(xiàn)在果實(shí)不裂的栽培大豆。

　　  王印政團(tuán)隊(duì)針對(duì)栽培大豆果實(shí)裂莢抗性這一關(guān)鍵馴化性狀展開(kāi)了全面而深入的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，野大豆果實(shí)腹縫線處的纖維帽細(xì)胞具有關(guān)鍵作用。當(dāng)果實(shí)成熟時(shí)，這些細(xì)胞隨之破裂，使兩個(gè)果瓣裂開(kāi)。而栽培大豆中，纖維帽細(xì)胞有6~8層并且細(xì)胞壁劇烈加厚。當(dāng)果實(shí)成熟時(shí)，酶的分解和機(jī)械張力都很難使這些細(xì)胞破裂，兩個(gè)果瓣也就不會(huì)在自然狀況下裂開(kāi)。

　　  纖維帽細(xì)胞的細(xì)胞壁受到至少一個(gè)基因的控制，而這個(gè)基因的活動(dòng)又被一個(gè)叫作抑制子的部件控制著。王印政團(tuán)隊(duì)找到了相關(guān)基因以及它的抑制子，并發(fā)現(xiàn)我國(guó)先民在大豆的選擇過(guò)程中，將這個(gè)抑制子徹底破壞掉了，使得該基因的活動(dòng)不受限制，造成纖維帽細(xì)胞的細(xì)胞壁劇烈增厚，最終導(dǎo)致兩個(gè)果瓣不能自然裂開(kāi)。

　　  從20世紀(jì)90年代以來(lái)，人們一直在利用多種技術(shù)試圖找到這個(gè)基因，以便在現(xiàn)代分子育種中利用該基因?qū)崿F(xiàn)大豆增產(chǎn)，但均未取得突破。

　　  王印政介紹，大豆中發(fā)現(xiàn)的果實(shí)不裂是一種全新的分子調(diào)控機(jī)制，該基因和相關(guān)調(diào)控機(jī)制有望應(yīng)用于豆類作物的品種改良和大豆的分子育種過(guò)程。

　　  《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2014-03-06 第1版 要聞)