编辑推荐：
为解析大豆种子含油量（OC）遗传机制，研究人员利用四交重组自交系（FWRIL）群体，通过多基因座全基因组关联分析（GWAS）等方法，鉴定出 54 个 QTN，筛选出 Glyma.18G027100 和 Glyma.03G021800 候选基因，为高油大豆分子育种提供依据。
大豆作为全球第二大植物油来源，其种子含油量（Oil Content, OC）是育种的核心目标之一。然而，OC 属于受多基因和环境共同调控的数量性状，挖掘稳定遗传位点和关键基因一直是研究难点。此前虽已在 SoyBase 数据库中记录了 315 个 QTL 和 93 个 QTN，但部分位点的环境稳定性不足，且候选基因的功能验证仍需深入。为突破这些瓶颈，东北农业大学联合盐城工学院、南京农业大学等机构的研究人员，开展了一项系统性研究，相关成果发表在《Scientific Reports》。
研究团队以（垦丰 14× 垦丰 15）×（垦丰 19× 黑农 48）构建的 144 份四交重组自交系（Four-way Recombinant Inbred Line, FWRIL）群体为材料，在 10 个环境中进行表型数据采集，并结合 109,676 个非冗余单核苷酸多态性（Single Nucleotide Polymorphism, SNP）标记的基因型数据，采用 pLARmEB、ISIS EM-BLASSO 等 5 种多基因座 GWAS 方法，鉴定控制 OC 的数量性状核苷酸（Quantitative Trait Nucleotide, QTN）。
研究主要采用以下技术方法：①表型分析：通过近红外分析仪测定种子 OC，结合 SAS 软件进行方差分析（ANOVA）和广义遗传力（h2）计算；②基因分型：利用 SoySNP660K BeadChip 进行 SNP 标记检测，经质量过滤后用于 GWAS；③转录组测序：选取高油品种 KS01、KD31 和低油品种 KD48、KD57 的种子发育中期样本，进行 RNA-seq 分析，筛选差异表达基因（Differentially Expressed Genes, DEGs）；④单倍型分析：基于 141 份大豆种质的基因型数据，利用 Haploview 软件构建候选基因的单倍型，并分析其与 OC 的关联。
结果分析
表型变异与遗传力
在 10 个环境中，亲本 OC 表现为垦丰 14、垦丰 15 高于垦丰 19、黑农 48，FWRIL 群体 OC 变异范围为 16.71%-24.11%，变异系数（CV）3.07%-5.59%，偏度和峰度绝对值均小于 1，Shapiro-Wilk 检验显示 OC 呈正态分布，表明其受多基因调控。方差分析表明基因型、环境及其互作均显著影响 OC，广义遗传力为 0.65，提示存在稳定遗传组分。
QTN 鉴定
5 种 GWAS 方法共检测到 54 个显著 QTN，分布于 19 条染色体（Chr09 最多，9 个；Chr12 未检测到）。其中，21 个 QTN 被多种方法重复检测，2 个 QTN（qOC-7-1、qOC-18-1）在 2 个环境中稳定表达，贡献率（PVE）5.52%-9.20%。23 个共有 QTN 中，12 个为新发现位点，如 qOC-1-3、qOC-16-4 等。
候选基因筛选
在 QTN 的连锁不平衡（LD）衰减区域（200kb）内，结合转录组数据和 KEGG 通路分析，从 441 个基因中筛选出 13 个与油脂代谢相关的 DEGs。加权基因共表达网络分析（WGCNA）显示，Glyma.18G027100 和 Glyma.03G021800 与 OC 显著相关。单倍型分析表明，Glyma.18G027100 的 Hap1（TAACACAT）和 Glyma.03G021800 的 Hap1（AGGA）均与高 OC 显著关联，前者频率 82%，后者频率 51%，验证其作为候选基因的可靠性。
基因功能预测
Glyma.18G027100 编码磷脂酰肌醇磷脂酶 Cδ（PLCδ），属于 PLC 基因家族，参与脂质代谢（GO:0006629），虽在拟南芥中已证实与酰基脂质代谢相关，但在大豆中首次被报道。Glyma.03G021800 编码含 CHCH 结构域的 NADH - 泛醌氧化还原酶，参与线粒体氧化磷酸化（GO:0042775），其通过调控 ATP 合成影响脂肪酸延伸，为油脂合成的能量代谢关键环节。
结论与意义
本研究通过多方法整合分析，系统解析了大豆 OC 的遗传基础，鉴定出 54 个 QTN（含 12 个新位点）及 2 个关键候选基因。其中，qOC-18-1 位点的 AX-157,333,937 标记同时影响蛋白含量（Protein Content, PC）和 OC，且呈负相关，为大豆品质性状的协同改良提供了新靶点。候选基因 Glyma.18G027100 和 Glyma.03G021800 分别通过磷脂代谢和能量代谢调控 OC，不仅拓展了大豆油脂合成的分子机制认知，也为分子标记辅助选择（Marker-assisted Selection, MAS）培育高油品种提供了直接工具。研究中建立的多组学联合分析策略，为复杂数量性状的遗传解析提供了可借鉴的技术范式，有助于加速作物遗传改良进程。
