学院新闻
2025年6月26日，我院张丹教授团队联合南京农业大学黄方团队在植物学领域权威期刊《Journal of Integrative Plant Biology》上发表题为"GmGASA12 coordinates hormonal dynamics to enhance soybean water-soluble protein accumulation and seed size"的研究论文，该研究揭示了GmGASA12基因协同调控大豆水溶性蛋白积累与籽粒大小的分子机制，为同步提升大豆营养与加工品质和产量提供了新策略。
大豆作为人类重要的植物蛋白来源，其籽粒中的水溶性蛋白含量直接决定了豆制品的营养品质和加工性能。如何有效提升这一关键指标，同时兼顾产量，是育种家们追求的目标。
研究团队通过多个环境的全基因组关联分析，在大豆8号染色体上鉴定到一个关键基因GmGASA12，该基因编码赤霉素响应蛋白，在籽粒发育后期特异性高表达。研究发现：94%现代栽培品种携带有利单倍型（Hap I），表明该基因在驯化过程中受到强烈选择；敲除GmGASA12可使大豆水溶性蛋白含量提高28.7%，单株产量增加20%，同时籽粒细胞扩大27.6%，表明改良该基因可以实现产量品质的双重提升效应：进一步研究发现该基因通过动态平衡赤霉素、生长素、脱落酸与细胞分裂素水平，调控蛋白体积累与细胞扩张；同时GmGASA12能够与贮藏蛋白GmCG-6直接互作，共同调控β-伴大豆球蛋白合成通路（图1）。
河南农业大学博士后（现为河南科技学院校聘教授）杨宇明为第一作者，张丹教授与南京农业大学黄方教授为共同通讯作者。研究得到农业生物育种国家科技重大专项（2023ZD04069）、国家自然科学基金（32201867, 32272171）及河南省杰出青年基金（242300421031）等项目资助。
张丹教授所在的河南农业大学大豆分子设计育种创新团队，聚焦国家种业振兴重大需求，针对我国大豆产业"卡脖子"难题——进口依存度超80%、高蛋白种质资源匮乏、加工专用品种短缺等瓶颈问题，系统开展品质与营养高效关键基因的挖掘及分子机制研究等工作，近年来已在The Plant Cell、Journal of Integrative Plant Biology、New Phytologist、Plant Physiology等国际著名期刊上发表了50余篇学术性文章，取得多项原创性研究成果。
论文链接：https://doi.org/10.1111/jipb.13952
研究团队通过多个环境的全基因组关联分析，在大豆8号染色体上鉴定到一个关键基因GmGASA12，该基因编码赤霉素响应蛋白，在籽粒发育后期特异性高表达。研究发现：94%现代栽培品种携带有利单倍型（Hap I），表明该基因在驯化过程中受到强烈选择；敲除GmGASA12可使大豆水溶性蛋白含量提高28.7%，单株产量增加20%，同时籽粒细胞扩大27.6%，表明改良该基因可以实现产量品质的双重提升效应：进一步研究发现该基因通过动态平衡赤霉素、生长素、脱落酸与细胞分裂素水平，调控蛋白体积累与细胞扩张；同时GmGASA12能够与贮藏蛋白GmCG-6直接互作，共同调控β-伴大豆球蛋白合成通路（图1）。
图1. GmGASA12调控大豆水溶性蛋白含量的工作模式图
综上，研究结果不仅为同步提高大豆品质与产量提供了重要的分子靶点，也为未来通过分子设计育种等手段，突破大豆育种中"优质不高产"的传统瓶颈，培育兼具优质与高产特性的高蛋白、大粒型大豆新品种奠定了理论基础和技术支撑。河南农业大学博士后（现为河南科技学院校聘教授）杨宇明为第一作者，张丹教授与南京农业大学黄方教授为共同通讯作者。研究得到农业生物育种国家科技重大专项（2023ZD04069）、国家自然科学基金（32201867, 32272171）及河南省杰出青年基金（242300421031）等项目资助。
张丹教授所在的河南农业大学大豆分子设计育种创新团队，聚焦国家种业振兴重大需求，针对我国大豆产业"卡脖子"难题——进口依存度超80%、高蛋白种质资源匮乏、加工专用品种短缺等瓶颈问题，系统开展品质与营养高效关键基因的挖掘及分子机制研究等工作，近年来已在The Plant Cell、Journal of Integrative Plant Biology、New Phytologist、Plant Physiology等国际著名期刊上发表了50余篇学术性文章，取得多项原创性研究成果。
论文链接：https://doi.org/10.1111/jipb.13952