GmMET（一种依赖于S-腺苷-L-甲硫氨酸的甲基转移酶基因）的自然变异会影响大豆种子的蛋白质含量

《Journal of Integrative Plant Biology》：Natural variation in GmMET, an S-adenosyl- l-methionine-dependent methyltransferase gene, influences seed protein content in soybean

大豆种子蛋白含量QTL定位及GmMET基因功能解析。通过野生大豆亚源代换系分离群体精细定位qPC-06-1 QTL至6号染色体48.8kb区间，鉴定GmMET甲基转移酶为致病基因。发现编码区SNP/Indel多态性调控酶活性并影响蛋白含量，同时该基因在栽培大豆中广泛分布，特别是在南方品种中。

摘要

大豆是全球经济上最重要的作物之一，也是人类食用和动物饲料中蛋白质的重要来源。由于连锁拖累（linkage drag）的影响，利用野生大豆资源来开发新的等位基因以改善大豆品质仍然面临挑战。在这里，我们利用一组野生大豆染色体片段替换系（wild soybean chromosome segment substitution lines）衍生的分离群体，将种子蛋白质含量的数量性状位点（QTLs，qPC-06-1）精细定位到6号染色体上的48.8-Kb区间内。研究发现，编码S-腺苷-L-甲硫氨酸依赖性甲基转移酶（GmMET）的基因是导致qPC-06-1位点的关键基因。在编码区内发现了三个单核苷酸多态性/插入缺失标记（SNPs/InDels），这些标记能够调节不同GmMET等位基因的甲基转移酶活性，从而影响种子蛋白质含量。转基因技术和多组学分析为GmMET影响种子蛋白质含量的机制提供了初步证据，并表明该基因还对种子油含量、油组成及相关性状具有多效性效应。进一步分析表明，在大豆驯化和改良过程中，一个优良的GmMET等位基因得到了选择，如今已在现代大豆品种中广泛传播，尤其是在中国南方。因此，我们的研究结果表明，甲基转移酶基因确实会影响大豆种子的蛋白质含量，为持续培育高蛋白大豆品种奠定了基础。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。