12月8日，中国科学院遗传与发育生物学研究所韦伟、张劲松团队在《Journal of Integrative Plant Biology》在线发布题为“A single-MYB transcription factor GmMYB331 regulates seed oil accumulation and seed size/weight in soybean”的研究论文，该研究鉴定出一个具有单一MYB结构域的关键转录子GmMYB331，它能够以一种独特的剂量依赖方式，同时正向调控大豆种子油脂积累和种子大小/重量，为培育高产高油大豆新品种提供了极具潜力的基因靶标。

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相关论文信息：https://doi.org/10.1111/jipb.70101

       大豆是重要油料作物，种子含油量直接决定其品质与价值。解析油脂积累分子机制、挖掘关键基因，对大豆分子育种意义重大。种子油脂积累受多基因多途径调控，转录因子起核心作用。目前MYB家族中R2R3型研究较多，单MYB结构域转录因子研究薄弱，其调控油脂积累的机制仍存在空白。

      本研究通过对高油、低油大豆发育种子进行转录组测序与共表达网络分析，筛选并在拟南芥中验证，获得一个含331个氨基酸的单MYB结构域基因，命名为GmMYB331。亚细胞定位显示其定位于细胞核与内质网，转录激活实验证明其具有转录激活活性，为功能性转录因子。

图1. GmMYB331的鉴定及分子特征分析

       功能验证表明，拟南芥中过表达GmMYB331可显著提升种子脂肪酸含量与粒重，初步证明其正向调控油脂积累与种子发育。进一步在大豆中构建过表达及敲除株系：低表达株系（OE‑9、OE‑6）脂肪酸含量显著升高，植株生长正常；高表达株系籽粒明显增大，OE‑1 百粒重提高 50.9%，其余株系提升 5.3%~14.2%，但伴随叶夹角增大、茎秆细弱等异常；敲除株系脂肪酸含量与百粒重均显著下降。结果显示，GmMYB331表达量与油脂、粒重呈剂量效应：低表达主要提高脂肪酸含量，高表达更显著促进粒重增加。高表达株系茎秆纤维素含量降低，提示GmMYB331可通过抑制细胞壁纤维素合成影响植株形态建成。

图2. GmMYB331转基因大豆植株的生长状况

分子机制解析显示，RNA‑seq 分析表明过表达GmMYB331可显著上调种子油脂与糖代谢相关基因。体外及体内实验证实，GmMYB331 可直接结合油脂合成关键基因启动子：EMSA 实验表明其能结合GmOLEO1、GmFatB、GmACP4等基因启动子；ChIP‑qPCR 验证了其对GmOLEO1‑1启动子的特异性结合。同时，GmMYB331 还可间接激活GmZF392、GmZF351、GmNFYA等已知油脂调控基因，形成多层次的油脂合成调控网络。

图3. GmMYB331特异性结合油相关基因，并能进行GmMYB331启动子区域的单倍型分析

      该研究阐明了GmMYB331转录因子通过"剂量依赖"的分子机制实现性状特异性调控：在中等表达水平时，优先结合并激活油脂合成相关靶基因，显著提高种子含油量；而在高表达状态下，则转向强效激活细胞周期调控网络，驱动种子体积膨大。这种差异化的基因调控框架，为解析转录因子如何动态平衡不同农艺性状的协同发育提供了新的理论范式。

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