Genome Biology | 南京农业大学宋庆鑫团队揭示调控大豆籽粒含油量的关键转录因子

学术 2024-12-23 09:03 湖北

大豆是世界上最重要的油料作物之一，也是豆制食品加工业的重要原料。中国作为大豆的最大消费国和进口国，近年来面临着大豆供需失衡的重大挑战。转录因子作为植物体内调控基因表达的“指挥官”，在调控植株生长发育、响应外界环境等生物学过程中发挥着至关重要的作用。全面解析大豆转录因子的结合位点图谱及其调控网络，发掘调控重要农艺性状的关键转录因子，对于培育高产优质大豆新品种至关重要。

近日，南京农业大学宋庆鑫团队与中国农业科学院油料作物研究所曹东团队合作在Genome Biology杂志发表了题为Transcriptional regulatory network reveals key transcription factors for regulating agronomic traits in soybean的研究论文，该研究构建了大豆转录因子的全基因组结合位点图谱和转录因子-靶基因调控网络，并基于该网络发掘出调控大豆籽粒含油量的关键转录因子。

该研究通过DNA亲和纯化测序技术（DAP-seq）获得148个与大豆生长发育、生物和非生物胁迫响应、营养元素利用相关转录因子的全基因组结合图谱（图1）。研究发现转录因子结合位点包含的稀有变异多于其他基因组区域，并且其DNA甲基化差异参与介导大豆全基因组复制基因的表达偏向。

图1 大豆全基因组转录因子结合图谱构建

整合148个转录因子的全基因组结合图谱以及已发表的多种组学数据，该研究构建了一个较为完整的大豆转录因子-靶基因调控网络（SoyGRN）。该网络涵盖了大豆全基因组3188个转录因子和51665个目标基因之间的244万个调控关系，为深入解析大豆转录调控提供了有力工具。基于SoyGRN，揭示了与多种农艺性状紧密相关的遗传位点内的候选转录因子,为大豆育种和品种改良提供了重要基因资源。预测了调控种皮颜色、籽粒含油量等关键农艺性状的重要转录因子，并利用前期构建的大豆突变体库以及基因编辑技术，发现植物特有的SBP家族转录因子中的多个成员调控大豆籽粒含油量性状（图2）。为了方便广大研究人员利用SoyGRN，本研究开发了一个用户友好的交互式网站SoyTFBase（http://www.soytfbase.cn），方便查询转录因子的靶基因信息。

图2 SBP家族转录因子参与调控大豆籽粒含油量

综上所述，该研究通过多组学联合分析和遗传学实验构建了大豆转录因子调控网络，揭示了调控大豆籽粒含油量等重要农艺性状的关键调控基因，为高油高产大豆品种改良提供了重要基因资源。

南京农业大学钟山青年研究员焦武、博士研究生王芒芒、管乙键和中国农业科学院油料作物研究所郭葳为文章的共同第一作者，南京农业大学宋庆鑫教授和中国农业科学院油料作物研究所曹东研究员为共同通讯作者。研究得到了科技创新2030农业生物育种重大专项、国家重点研发计划揭榜挂帅项目和青年科学家项目的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1186/s13059-024-03454-w

植物生物技术Pbj 交流群

为了能更有效地帮助广大的科研工作者获取相关信息，植物生物技术Pbj特建立微信群，Plant Biotechnology Journal投稿以及文献相关问题、公众号发布内容及公众号投稿问题都会集中在群内进行解答，同时鼓励在群内交流学术、碰撞思维。为了保证群内良好的讨论环境，请先添加小编微信，扫描二维码添加，之后我们会及时邀请您进群。小提示：添加小编微信时及进群后请务必备注学校或单位+姓名，PI在结尾注明，我们会邀请您进入PI群。

植物生物技术Pbj

本公众号致力于生物技术领域重要进展的推介，由 Plant Biotech. Journal杂志（2022年影响因子13.8，植物学研究型Top3 期刊）官方授权，华中农业大学为运营主体，PBJ杂志执行主编-华中农大金双侠教授担任总编辑

最新文章

PBJ | 中国科学院武汉植物园高磊团队解析芹菜变种驯化关键性状的形成机制

Cell | 中科院基因组研究所杨青教授团队破解害虫防御和解毒机制

招聘 | 福建农林大学吴双教授团队招聘博后及科研人员公告

Nature Plants | 柴继杰团队和河南师范大学等多家研究团队合作揭示了N-糖基化修饰促进植物免疫受体激酶激活的新机制

Plant Cell | 福建农林大学唐定中教授课题组超表达OsNAC29基因，增强了水稻的稻瘟病抗性

JIPB丨中国农业大学小麦研究中心梁荣奇课题组揭示TaDL-TaB3-TaNF-YB1模块调控小麦籽粒淀粉合成的机制

PBJ | 美国加州大学戴维斯分校研究团队解析控制小麦和黑小麦株高的新机制

Trends Plant Sci | 申莉莎研究组系统论述植物表观转录组中的相分离调控机制

Plant Cell | 湖南大学朱思睿课题组揭示植物根毛极性生长的调控新机制

JSE | 中国科学院华南植物园植物分类与多样性研究团队揭示报春花属植物配子数的变异模式及影响因素

JGG｜中国科学院遗传发育所王园团队综述小RNA对作物性状改良的调控作用

PBJ | 中国农科院作科所夏兰琴团队开发Cas12i3-5M+T5E融合系统，让六倍体作物改良更高效！

NC | 德国慕尼黑工业大学Martin Stegmann团队发现CEP信号协调植物免疫反应

Genome Biology | 南京农业大学宋庆鑫团队揭示调控大豆籽粒含油量的关键转录因子

Advanced Science | 河北农业大学作物光温水利用潜力挖掘团队发现原位根系的细粒度表型分析方法

Plant Cell | 中科院植物所梁振昌研究组揭示葡萄浆果糖积累的调控新机制

The Crop Journal | 中国农大揭示条耕系统下玉米产量形成的生理机制

PBJ | 中国农科院万建民院士团队揭示水稻OsNL1-OsTOPLESS2-OsMOC1/3通路调控高位分蘖伸长机制

PNAS | 北京大学邓兴旺团队与中国农业大学合作揭示水杨酸信号参与植物光形态建成调控的新机制

Trends Plant Sci | 中国农业大学李继刚课题组与合作者综述TZP调控植物光信号转导研究进展

JIPB | 韩国全北国立大学Beum‐Chang Kang团队在生菜中通过体外转录的碱基编辑器实现无DNA的碱基编辑

JGG｜浙江大学方磊团队揭示锦葵科物种基因组进化特征与低木材密度形成的遗传基础

PBJ | 上海交大尹若贺课题组发现GUN5-介导的叶绿体逆向信号促进番茄果实成熟

PNAS | 浙江大学李冉课题组发现基因编辑造成的“意外突变”提高水稻的抗虫性

Science Bulletin|何祖华揭示PRA-Rab转运机器通过调控NLR蛋白在细胞膜微区的积累影响水稻对稻瘟病抗性的机制

The Crop Journal | 四川农大揭示蛋白激酶CK1磷酸化Opaque2促进灌浆和储藏物质合成

Advanced Science | 江苏大学陈坚团队综述植物基因工程提高抗病性的不同策略

PBJ | 陈良碧/杨远柱/栾升合作揭示转录因子OsNAC25调控水稻响应低钾胁迫的分子机制

Advanced Science | 华北作物改良与调控国家重点实验室王楠课题组在原位根系细粒度表型提取研究中取得重要进展

The Crop Journal | 福建农林大学阙友雄/王恒波团队联合综述甘蔗遗传学研究进展

JGG｜南京大学陈迪俊团队开发深度学习模型揭示水稻基因组的调控序列密码

JSE |德国森肯堡研究院谢奥伟和中国科学院南京地质古生物研究所王永栋联合揭开中生代灭绝植物木化石（异木属）系统学关系的百年谜团

PCE | 华南农业大学曹必好教授团队发表植物抗逆最新研究进展，提高茄子耐热性新机制

PBJ | 河北农业大学董利利课题组报道偶氮嘧啶类高效亚洲玉米螟几丁质酶OfChi-h抑制剂

Advanced Science | 中国农科院作物科学研究所发文揭示大豆避荫反应的分子机制

会议通知 | 第四届三亚国际种业科学家大会暨2025国际种业科技博览会，三亚，1月8日-10日

The Plant Journal | 华中农业大学郭文武教授团队在柑橘多倍体果实柠檬酸调控机理方面取得新进展

JIA｜中国农业科学院作科所谷子基因资源研究团队关于谷子完全不结籽突变体sinog1的鉴定与特征研究

Nature Plants | 瑞士科学家发现植物通过非自我反应基因（GNSR）的剂量响应环境微生物胁迫的机制

The Plant Cell | 华中农大宁国贵团队通过利用改良转录因子增强其激活活性的新方法创制大量园艺作物新种质

Dev Cell | 宁波大学陈剑平院士/羊健研究员团队揭示小肽CLE7激活植物对RNA病毒广谱抗性的机制

The Crop Journal | 中国水稻研究所鉴定调控水稻粒型与外观品质新基因GS10

New Phytologist | 西北农林团队李超教授/马锋旺教授课题组揭示MdHY5调控苹果低温抗性的新机制

JGG｜山东农大王永红/张宁团队综述水稻和小麦分蘖与穗分枝调控机制

PBJ | 江苏省中国科学院植物研究所梁呈元研究员团队揭示蓝光调控蒲公英菊苣酸生物合成的分子机制

Curr. Opin. Plant Biol. | 华中农业大学水稻团队张建伟与欧阳亦聃解码水稻基因组, 助力培育绿色超级稻

Nature Plants | 中科院植物所董阳研究组揭示果实形状多样化的调控机制

JSE | 中国科学院昆明植物研究所李德铢团队研究揭示：高黎贡山物种特有性演化的关键阶段位于晚上新世后

JIPB丨中国科学院遗传与发育生物学研究所童依平课题组揭示TavWA1通过调节细胞形态与排列影响小麦生长发育的新机制

Nature Communications | EPS1酶在十字花科植物水杨酸生物合成中的作用及催化机制

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉