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学者创制出高油高产大豆新基因型:有望成为提升大豆品质的重要途径

 食说

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5月26日消息,近日,广州大学关跃峰团队与合作者在多项科研项目资助下,通过AI引导的蛋白质设计与基因编辑结合,创制出自然界不存在的GmSWEET10b优异基因型,相关成果发表于《先进科学》。该成果能提高糖转运能力,在多年多点大田试验中稳定提升主推大豆品种含油量。

培育高油高产大豆是破解我国大豆产业难题、保障粮食安全的关键。当前分子育种多挖掘关键基因自然变异,但基因组许多重要位点缺乏可利用的优异等位基因。如调控大豆含油量和籽粒大小的糖转运蛋白SWEET,其同源蛋白GmSWEET10a和GmSWEET10b可驱动糖分运输,但GmSWEET10a优异等位基因在高油种质近乎固定,GmSWEET10b在自然群体缺乏有利变异,限制含油量提升。

研究借助AlphaFold预测,发现GmSWEET10a的C端变异影响转运活性,在其指导下通过基因编辑提升了GmSWEET10a含油功能,并创制出新型GmSWEET10b单倍型,定向增强或削弱其糖转运能力。经多年多点田间试验,GmSWEET10b基因编辑大豆含油量或蛋白含量稳定提升,且不降低产量(部分小幅提高)。该技术有望成为提升大豆品质的重要途径,对大豆种业发展意义重大。 

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回复食说:研究结合多种先进技术,为提高作物性状开辟了新路子

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