Molecular Plant精选丨毛豆T2T基因组助力精准育种
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大豆（Glycine max）是全球重要的油料和蛋白质作物，但在东亚地区，人们也将其作为蔬菜作物种植，毛豆（Vegetable Soybean, VS）在中国和日本已有两千多年的栽培历史，近年来更成为全球贸易的重要农产品。中国占据了全球毛豆产量的90%以上，如今毛豆在东南亚、北美和欧洲的受欢迎度持续上升，尽管毛豆种质具有豆荚硕大、籽粒浅绿、口味清甜鲜嫩等独特性状，但其基因组研究仍较为有限。
2025年6月20日，浙江省农业科学院和华中农业大学等单位研究团队合作，在国际著名期刊《Molecular Plant》发表了题为“Genomic and Population Evidence Uncovers Divergent Improvement of Vegetable Soybean from Grain Soybean”的研究论文，文章首次构建了毛豆的T2T基因组，为后续毛豆育种提供了重要基础。
主要研究内容
作者对341份毛豆种质进行分析，以Williams 82为参考基因组鉴定出340万个SNP。基于18,152份大豆种质的系统发育分析显示，毛豆与粒用大豆（GS）形成独立分支。进一步对1,117份种质进行LD和群体结构分析，支持毛豆起源于粒用大豆（GS）而非野生大豆（WS）。
作者选择ZN06作为毛豆特异基因组参考，结合HiFi、Nanopore和Hi-C技术，组装了ZN06端粒到端粒（T2T）完整基因组，共预测62,576个基因，其中52.94%为转座元件。相较于早期草图版本，新版基因组在连续性和准确性上均有显著提升。
利用该基因组，作者对341份毛豆种质的32个农艺性状与基因型进行关联分析，鉴定出616个候选位点。在6号染色体GmFula基因附近检测到与豆荚数量显著相关的GWAS信号，该基因此前被证实调控种子大小和胚珠数，此信号在粒用大豆（GS）研究中未被发现。
此外，在GmPdh1附近检测到豆荚开裂相关的强信号。该位点与淀粉含量的GWAS信号共定位。以及Dt1附近，检测到生长相关的强信号。
作者最后基于SoyDNGP模型开发了毛豆性状预测工具。经交叉验证，新模型对多性状预测准确率达0.52-0.86。以ZN06基因组为参考，可精准预测毛豆所有农艺性状，显著提升育种效率。
结语
本研究通过构建毛豆T2T基因组，结合群体测序数据，揭示了毛豆与粒用大豆（GS）的分化选择机制：毛豆以品质和产量为导向，关键基因GmFula、GmPdh1和Dt1分别调控豆荚数、开裂性和生长习性。主导毛豆的F1/P/d单倍型反映了对消费端偏好性状的选择。尽管豆荚开裂率较高，未来通过基因编辑可在保留有利等位基因的同时，规避不良性状。
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