母体环境对黑绿豆(Vigna mungo L.)硬实性形成的调控机制及其育种应用价值

研究人员针对黑绿豆硬实性(硬种皮导致透水性差)这一影响种子品质、蒸煮时间和收获前萌发耐受性的关键性状，通过127个基因型在夏季和雨季的两年田间试验，揭示了季节气候(72.7%贡献率)比基因型(7.7%)更显著影响硬实性形成。发现雨季收获种子硬实率(40%-48%)远超夏季(3%-7%)，与营养期降雨、生殖期湿度呈正相关，而与生殖期高温负相关。鉴定出PKJU1等高硬实基因型和IPU30等低硬实材料，为抗逆育种和萌发调控提供新策略。

　　

黑绿豆(Vigna mungo L.)的硬实性(hardseededness)可不是简单的种子"倔脾气"——这种由不透水种皮导致的特性，既能保护种子避免雨季提前萌发(pre-harvest sprouting)，又会给烹饪加工带来麻烦。科学家们像侦探般追踪了127个基因型在夏、雨两季的表现，发现种子妈妈(母体)生长的环境才是决定硬实性的"幕后大佬"：雨季宝宝们平均40%-48%自带"防水外套"，而夏季宝宝仅有3%-7%。

通过气象大数据和表型组学分析，揭开了三个关键线索：①营养生长期降雨量、②生殖期空气湿度、③较长成熟期都是硬实性的"助推剂"，而③生殖期高温则是"溶解剂"。更有趣的是，质谱检测发现种子里的p-羟基苯甲酸、儿茶素水合物等酚类物质像"分子胶水"般参与种皮加固。

育种家们已经锁定PKJU1等"硬汉"基因型用于抗穗发芽育种，而IPU30等"软萌"品种则更适合需要快速发芽的种植场景。这项研究为"看天育种"提供了精准指南，未来通过调控母体环境或能定制不同用途的绿豆种子。