Генетические основы твёрдости семян сои: ключевые гены и сети регуляции

Потребительские предпочтения к твёрдости семян овощной сои различаются: в Китае предпочитают более мягкие семена, а в Африке — умеренно твёрдые.

Исследование Нанкинского сельскохозяйственного университета, опубликованное в Horticulture Research, выявило ключевые генетические и биохимические механизмы, определяющие твёрдость семян.

Основные результаты:

• Обнаружены значительные генетические различия между двумя местными сортами сои на этапах развития семян.
• Выявлена дифференциальная экспрессия генов, вовлечённых в синтез крахмала, накопление запасных белков и метаболизм жирных кислот.
• Ген GmSWEET2 определён как критический регулятор твёрдости. Его сверхэкспрессия в сорте Pixiansilicao привела к увеличению твёрдости семян.
• Стадии развития семян S3 и S4 оказались ключевыми: именно в эти периоды генетические различия существенно влияют на накопление запасных веществ. Также наблюдается дифференциальная экспрессия генов, ответственных за пролиферацию клеток и формирование клеточной стенки.

Значение исследования:

По словам доктора Хан Сина, открытие роли гена GmSWEET2 даёт ценную информацию для селекции сои. Манипулируя этим геном, можно создавать сорта с заданной текстурой семян, удовлетворяющие различным потребительским предпочтениям и повышающие рыночную привлекательность. Идентификация GmSWEET2 и других ключевых генов открывает новые цели для генетической модификации и создания сортов, оптимизированных для разных глобальных рынков.