大豆是一種光周期敏感的短日照作物，其生育期和產量受光周期變化的影響非常大。種子粒重是決定大豆產量的關鍵性狀之一，然而，控制大豆種子粒重的關鍵基因及其光周期效應的機制尚不清楚。
       華南植物園農生中心侯興亮課題組研究利用大豆重組自交系群體，通過圖位克隆的方法鑒定到一個控制種子粒重的關鍵基因Dt1。進一步研究發(fā)現(xiàn)，長日照條件下，Dt1在種子發(fā)育過程高表達，其蛋白與蔗糖轉運蛋白GmSWEET10a相互作用，負向調節(jié)蔗糖從種皮向胚的輸入，從而調節(jié)種子發(fā)育。然而，短日照光周期條件下，Dt1的轉錄水平非常低，不參與種子發(fā)育調控。此外，研究還發(fā)現(xiàn)了Dt1 的一種新自然等位基因（H4單倍型），該單倍型可以解耦其對種子大小和生長習性的多效性作用，即在種子發(fā)育調控中保持功能，但不影響大豆的莖生長習性。研究結果為揭示不同緯度大豆種子發(fā)育對光周期的響應提供了新的見解，也為通過控制種子粒重和生長習性來提高大豆產量提供了新的基因資源。     
       相關研究進一步揭示了光周期通過Dt1介導蔗糖轉運調控大豆種子發(fā)育的重要功能，研究結果已在線發(fā)表在Molecular Plant（《分子植物》）上。華南植物園李曉明副研究員、陳中惠博士、廣州大學李海洋博士和岳琳博士為該論文的共同第一作者，華南植物園侯興亮研究員和廣州大學孔凡江教授為共同通訊作者。楊子銀研究員課題組和華南農業(yè)大學的林飛博士提供了實驗技術支持。侯興亮課題組近年來在大豆光周期調控低緯度適應性及種子發(fā)育的研究中取得了一系列進展（Lu et al., Nature Genetics, 2017；Yu et al., Nature Plants, 2023）。
       該研究得到了國家自然科學基金重大項目、國家重點研發(fā)計劃和中科院先導專項的資助。論文鏈接： https://doi.org/10.1016/j.molp.2024.02.007

圖. Dt1調控光周期依賴的大豆種子重量\大小的模型