11月13日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物生物信息學(xué)及應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與南京農(nóng)業(yè)大學(xué)合作，在大豆中鑒定到一個(gè)調(diào)控大豆抗倒伏的關(guān)鍵基因 CS1 ，闡明了該基因通過(guò)調(diào)節(jié)生長(zhǎng)素的定向運(yùn)輸調(diào)控大豆抗倒性的分子機(jī)制。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《植物生物技術(shù)（Plant Biotechnology Journal）》上。
大豆是我國(guó)重要的糧飼兼用作物。近年來(lái)我國(guó)對(duì)大豆的需求量逐年攀升，供需矛盾日益突出，提高大豆產(chǎn)能已成為保障國(guó)家糧食安全的迫切需求。大豆是典型的光環(huán)境敏感型作物，在高密度種植條件下容易引發(fā)倒伏問題，這已成為導(dǎo)致產(chǎn)量損失的重要因素。盡管針對(duì)大豆抗倒伏性的研究已廣泛開展，但其基本遺傳機(jī)制仍尚不完全清楚。
研究團(tuán)隊(duì)利用EMS誘變技術(shù)獲得了一個(gè)倒伏突變體 cs1 ，并鑒定到一個(gè)與倒伏性狀密切相關(guān)的關(guān)鍵基因 CS1 。研究表明，該基因通過(guò)調(diào)控大豆淀粉體的沉積來(lái)影響下胚軸的向地性。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)， CS1 活性的喪失會(huì)破壞植物極性生長(zhǎng)素的運(yùn)輸、維管束的發(fā)育以及纖維素和木質(zhì)素的生物合成，最終導(dǎo)致植株過(guò)早倒伏并伴隨根系發(fā)育異常。相反，在高密度種植條件下，通過(guò)增加 CS1 基因的表達(dá)量，可以顯著提升植株的抗倒伏能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的提高。本研究為培育適合密植抗倒伏的大豆新品種提供了重要基因資源和理論基礎(chǔ)。
南京農(nóng)業(yè)大學(xué)已畢業(yè)博士生、作科所大與北農(nóng)科技集團(tuán)股份有限公司聯(lián)合培養(yǎng)博士后許志永、作科所博士后張麗雅為論文的共同第一作者，作科所劉斌研究員、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)趙團(tuán)結(jié)教授、作科所趙濤副研究員為論文的共同通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)科院創(chuàng)新工程、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14503
