Учёные обнаружили ген, повышающий урожайность и качество сои

Различные гаплотипы демонстрируют изменения в стабильности белков SW14. Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-63582-0

Соя (Glycine max L. Merr.), являющаяся важной масличной и экономической культурой мирового значения, служит основным источником высококачественного белка для питания человека и корма животных.

Среди агрономических признаков, определяющих её продуктивность, размер семян и баланс между содержанием масла и белка считаются ключевыми. Выявление генов, управляющих этими признаками, и выяснение их молекулярных механизмов необходимы для создания высокоурожайных и качественных сортов сои с помощью методов молекулярной селекции.

С помощью полногеномных ассоциативных исследований (GWAS) и картирования локусов количественных признаков (QTL) исследовательская группа под руководством профессора Хоу Синляна из Южно-Китайского ботанического сада Китайской академии наук идентифицировала ген Nuclear Factor-YA (NF-YA), расположенный на хромосоме 14, который они назвали Seed Weight 14 (SW14).

Функциональный анализ показал, что SW14 играет двойную регулирующую роль: он положительно увеличивает вес семян и содержание белка, одновременно отрицательно регулируя содержание масла — и всё это без воздействия на другие ключевые агрономические признаки растения сои. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Дальнейшие исследования раскрыли молекулярный механизм действия SW14. Ген взаимодействует с GmLEC1a/b — соевыми гомологами Leafy Cotyledon1 (LEC1), ключевого регулятора развития семян. Это взаимодействие нарушает формирование неканонического NF-Y комплекса, который обычно состоит из GmLEC1, GmNF-YC2 и GmbZIP67. Разрушая этот комплекс, SW14 ингибирует процесс транскрипционной активации, опосредованный GmLEC1 — процесс, критически важный для развития семян.

Дополнительный генетический анализ предоставил новые данные: было обнаружено, что превосходный аллель SW14, обозначенный как SW14^H3, подвергся искусственному отбору в процессе одомашнивания сои. Исследователи отметили, что этот аллель обладает значительным потенциалом для повышения урожайности сои в сельскохозяйственных применениях.

Больше информации: Chunyu Zhang et al, Natural allelic variation in SW14 determines seed weight and quality in soybean, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-63582-0

Источник: Chinese Academy of Sciences