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省农科院生物所联合哈尔滨师范大学解析大豆GmCKX3基因增产机制
文章来源: 发布时间:2025-07-17

近日,由省农科院生物所联合哈尔滨师范大学共同完成的研究论文《Knockout of GmCKX3 Enhances Soybean Seed Yield via Cytokinin-Mediated Cell Expansion and Lipid Accumulation》在国际知名期刊《Plants》(5-year IF=4.5,中科院2区)发表。省农科院生物所与哈尔滨师范大学联合培养的博士生李夏与作物工程化遗传转化研究团队的钱雪艳副研究员为共同第一作者,郝东云研究员和陈子奇博士为共同通讯作者。

该研究首次阐明GmCKX3缺失通过双通路协同调控机制——细胞分裂素(iP)积累驱动子叶扩张的同时激活脂质合成基因GmSWEET10a/b,在保障蛋白质含量稳定前提下实现产量与含油量同步提升。研究成果为加速大豆生物育种进程提供了重要的理论依据和技术支撑。

该研究通过基因编辑创制出高产高油大豆新种质,在细胞层面实现籽粒体积增长,在代谢层面提升粗脂肪含量,同时实现田间产量增加,为破解大豆种源“卡脖子”问题提供了关键技术支撑。该研究获吉林省科技厅农业关键技术重点研发项目和主要粮食作物自主创新能力提升工程项目的资助。

这是近期省农科院生物所作物基因编辑技术研究团队连续发表的第三篇重要研究论文。另外两篇论文分别是与哈尔滨师范大学在玉米泛基因组进化领域、与吉林农业大学在作物抗逆生理领域开展合作研究的成果,延续了省农科院生物所与国内高校、科研机构紧密协作的模式,在基因编辑靶点挖掘、分子育种技术体系构建等方向取得了系列突破。未来,团队将继续深化多单位协作,推动基因编辑技术在主粮作物中的高效应用。

相关论文链接:

1. Li X, Qian X, Zhao F, Niu L, Zhang Y, Han S, Hao D, Chen Z. Knockout of GmCKX3 Enhances Soybean Seed Yield via Cytokinin-Mediated Cell Expansion and Lipid Accumulation. Plants. 2025; 14(14):2207. https://doi.org/10.3390/plants14142207

2. Zhao, F., Li, X., Chen, Z., & Guo, C. (2025). Pan-Genome-Wide Investigation and Expression Analysis of GATA Gene Family in Maize. Plants, 14(11), 1693. https://doi.org/10.3390/plants14111693

3. Michael, D. P. J., Liu, Q., Yin, Y., Wei, X., Lu, J., Rehman, F. U., Temitope, A., Qian, B., Xia, H., Han, J., Liu, X., Jiang, L., Qi, X., Sun, R., Chen, Z., & Zhang, J. (2025). LcTprxII Overexpression Enhances Physiological and Biochemical Effects in Maize Under Alkaline (Na2CO3) Stress. Plants, 14(10), 1467. https://doi.org/10.3390/plants14101467

(生物所 陈子奇)
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初审:刘相国 复审:杜 鹃 终审:刘文国

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