大豆（Glycine max L. Merr.）作为全球范围内举足轻重的油料与经济作物，不仅是人类获取优质蛋白的重要途径，更是饲料蛋白的核心来源，在农业生产与食品工业体系中占据关键地位。 

尽管中国是大豆的原产国，但当前国内大豆产业面临着严峻的供需矛盾：国内产能远不能匹配实际需求，约 85% 的大豆需求需依赖进口，保障大豆供给安全已成为农业领域的重要课题。在此背景下，如何提升大豆单产、优化大豆品质，成为突破产业瓶颈的当务之急。 

在影响大豆产能的诸多农艺性状中，种子大小直接关联产量规模，油脂与蛋白含量则决定其经济价值，二者共同构成大豆高产优质的核心指标。因此，精准鉴定调控大豆种子性状的关键基因，并深入解析其分子作用机制，对于借助分子设计育种技术培育突破性高产优质大豆新品种，具有不可替代的理论价值与实践意义。 

近日，这一领域迎来重要进展 —— 国际知名期刊《Nature Communications》在线发表了中国科学院华南植物园侯兴亮团队与我园黄铭坤团队合作的研究成果，《Natural allelic variation in SW14 determines seed weight and quality in soybean》（SW14 的自然等位变异决定大豆种子重量与品质）。 

该团队通过整合全基因组关联分析（GWAS）与数量性状位点（QTL）定位两种前沿技术，在大豆 14 号染色体上成功锁定了一个与百粒重（衡量种子大小的核心指标）显著相关的稳定信号区间，并从中克隆鉴定出调控大豆百粒重及品质的关键基因 SW14。 

为进一步探明 SW14 的作用机制，研究团队开展了深入的分子互作实验，结果发现：SW14 可与植物种子发育核心调控因子 Leafy Cotyledon1（LEC1）在大豆中的同源基因 GmLEC1a/b 发生直接互作，且这种互作会抑制 GmLEC1 在种子发育过程中所介导的转录激活功能 —— 而 GmLEC1 的转录激活功能对种子正常发育、物质积累至关重要，这一发现清晰揭示了 SW14 调控种子性状的分子路径。

 更具育种应用价值的是，团队通过等位基因分析发现，优良等位基因 SW14H3 在大豆驯化过程中经历了明确的人工选择，且在实验中展现出显著提升大豆产量的潜力。这一优良等位基因的发掘，为后续大豆高产优质分子育种提供了关键靶点与重要基因资源。

我园柔性引进人才、华南植物园农业与生物技术研究中心主任侯兴亮研究员为论文通讯作者。张春雨副研究员、李尉郡和谭翠容为共同第一作者，庐山植物园黄铭坤副研究员、华南植物园武欢，刘书，刘虹洁、李晓明，广州大学刘宝辉教授、孔凡江教授、南洋理工大学缪岩松教授等参与重要工作，该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和广东省自然科学基金等项目的资助。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-63582-0