浙江大学、中国科学院专家领衔的多国联合研究团队发现了控制大豆籽粒大小、含油量和蛋白含量的关键基因,这项发现对于通过分子育种提高大豆产量及品质有重要意义。
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高产高质的密码:“甜10”基因
浙江大学和中科院遗传发育研究所等团队协作攻关,发现了大豆高产高质关键——“甜10”(SWEET10)基因,该基因在控制大豆种子发育和油分积累方面起着关键作用。研究发现,若将“甜10”基因敲除,百粒大豆种子的重量降低40.2%, 油分含量降低40.7%,蛋白含量提高32.1%。若在栽培大豆中提高“甜10”基因的表达,百粒大豆种子重量及油分含量都会显著提高,大豆单株产量可提高11%至20%。
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我国大豆种植小史
大豆已有五千年的栽培历史,原产于中国。最初的野生大豆籽粒小、含油量低、蛋白质含量高,是杂草形态。经过长期育种选择驯化后,栽培大豆籽粒大、含油量提高,现在已经广泛传播到世界各地,是世界性的重要粮食经济作物。农村的朋友可能有感觉,二十多年前田里地里还总能见到大豆,那时候几乎家家户户都会种,但是现在基本很难见到大豆的影子。这是因为我国耕地资源有限,和三大主粮相比,大豆产量明显较低,以我国目前的种植水平来估算,大豆亩产约120公斤左右。为了将饭碗牢牢端在自己手里,我们优先保障了水稻、小麦和玉米的种植面积。而发源于我国的大豆不得不因为产量低被牺牲掉,大部分通过进口满足所需,以便节约出大量耕地用来种植相对高产的主粮作物。
如上图所示,长期以来,玉米的种植面积大大挤压了大豆的种植面积,这就是大豆从我们视野里减少的原因。
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“甜10”基因或可降低大豆进口量
随着大豆种植面积和产量的下降,我国畜牧业却迅速发展,饲用的大豆需求就紧跟着直线上升,国内大豆产量远远不能满足所需,要靠大量进口来弥补,因此我国大豆的需求高度依赖于国外进口。
以2018年为例,我国大豆总产量为1600万吨,进口8806万吨,总消费量是10470万吨,进口量占到总需求的84%,同时占到当年国际大豆贸易总量的六成。