大豆分子育种研究论文题目

杂交大豆研究的开拓者——记我院大豆育种首席研究员孙寰孙寰，我国著名的大豆遗传育种家，中国杂交大豆科学研究的开拓者，我院大豆育种首席研究员。1963年孙寰于吉林农业大学毕业，1966年沈阳农学院研究生毕业，1968年分配到吉林省农业科学院工作。历任技术员、助理研究员、副研究员、研究员。曾任大豆研究所副所长，吉林省农业科学院副院长。1983年，孙寰带领课题组开始了大豆杂种优势利用的科技探索。经过20年的刻苦攻关，终于攻克了这一世界性的科技堡垒，世界第一个大豆杂交种在孙寰的手中变成了现实。杂交大豆的育成和育种技术的攻克，标志着大豆杂优利用研究进入实用化、产业化阶段，为大豆遗传改良开辟了新途径，成果达到国际领先水平，为我国农业科技事业做出了重要的贡献。一、黑土地孕育大豆情结1939年1月18日，孙寰生于黑龙江省哈尔滨市。少年时期在老家吉林省永吉县搜登站小学读书。他聪颖好学，勇敢机敏。1948年参加了儿童团，放哨、站岗、查路条，从小在革命斗争中经受了锻炼与考验。家乡解放后，生活发生了翻天覆地的变化，但由于当时生产力水平和经济条件落后，使得刚刚得到土地的农民仍然在繁重落后的农业生产中劳作着。这些都在孙寰幼小的心灵中打下了深深的烙印。1952年13岁的孙寰以优异成绩考上了永吉县第一中学。1955年以全部课程均满分的成绩，获“最优等生”嘉奖，并考入吉林市第一高中。高中毕业后，孙寰以优异的成绩报考了北京大学物理系，但因为父亲的历史问题被“考虑”了。他毅然走进了白城农业学校读大专，1959年8月并入吉林农业大学学习。在吉林农业大学学习期间，孙寰学习成绩突出，工作积极，担任班长、学生会主席、团委委员，被评为劳动积极分子、三好学生、社会主义建设积极分子。在校期间，他一边学习，一边参加建设校园的劳动。1963年毕业时，正逢全国第一次统一考试公开招收研究生，孙寰以优异的成绩考入沈阳农学院的研究生。在沈阳农学院，孙寰师从我国著名农学家徐天锡教授，主攻耕作栽培专业。1966年8月研究生毕业，时逢文化大革命兴起，暂不分配，留校参加政治运动。1968年7月，孙寰被分配到吉林省农业科学院工作。在当时的年代，孙寰被分配到试验农场当工人。他与工人打成一片，与工人同吃、同住、同劳动，把自己学到的知识应用于生产实践，后来，孙寰担任了工人技术员，搞起了农业机械化和化学除草试验，极大地提高了生产效率。在劳动之余，他还坚持学习英语，坚信有一天能用得上。就这样，孙寰在试验农场一干就是11个春秋。直至迎来全国“科学技术春天”之后的1979年2月，孙寰才与广大科技工作者一样“归队”了。当时，国家农业部把大豆研究中心设立在吉林省农业科学院，为了加强大豆科研工作，院里成立了大豆研究所，孙寰被调到大豆研究所搞大豆遗传育种科研工作。1982年2月，孙寰通过严格的英语考试，获得美国农业部奖学金，到美国衣阿华州立大学进修一年。这一年，孙寰全面了解了世界大豆科学研究动态和前沿技术，强化熟练了英语，收获很大。1983年3月回国后，他主持和参加了多项省部级和国家自然科学基金课题。他首次发现了我国栽培大豆两个染色体倒位系，并对四个随体野生大豆进行了验证。同时，他与美国大豆细胞遗传学家帕尔莫（）首次进行合作研究，由此开创了吉林省农业科学国际合作研究的新时期。1984年7月，孙寰加入了中国共产党。同年担任了吉林省农科院大豆研究所副所长，1985年8月担任副院长、副研究员，主管科研、育种工作。当时吉林省农业科学院育种工作正处于低潮，在全省的地位也很被动。他组织科技人员研究制定了作物育种策略，采取了“扩大育种规模、缩短育种周期，重视多点产量鉴定，加强资源和育种中间材料研究，面向种子市场，开展不同学科间的协作”的措施。十年过去了，九十年代中期的吉林省农业科学院，育成的玉米、大豆、水稻新品种在全省的种植面积大幅度提高，打了育种翻身仗。相继争取到国家玉米工程技术研究中心，玉米、大豆、水稻改良分中心建设在吉林省农业科学院。孙寰从1983年开始进行大豆杂优利用研究， 1993年，终于获得了世界上第一个大豆细胞质雄性不育系，1995年实现了“三系”配套，在世界上20多个国家申请发明专利，中国和美国专利已授权。2002年12月29日，孙寰带领课题组育成的世界上第一个大豆杂交种——“杂交豆1号”通过了吉林省农作物新品种审定委员会审定。“杂交豆1号”比常规对照品种增产20%以上。这是世界农业科技领域里的又一项革命性成果，为大幅度提高大豆单产做出了卓越贡献。 1997年，孙寰作为首席专家主持了“国家转基因植物中试与产业化基地”建设。1999年，吉林省农科院在科技体制改革中，发起成立了“吉林吉农高新技术发展股份有限公司”，孙寰担任了副董事长、技术总监。孙寰曾任吉林省作物学会理事长、吉林省遗传学会副理事长。现任中国作物学会大豆专业委员会副理事长、全国作物杂种优势利用专家咨询组副组长。参与国家基础研究“973”项目“作物资源核心种质构建、重要新基因发掘与有效利用研究”的管理，为项目专家组成员，连续两届被聘为国家自然科学基金学科组评审委员。1992年享受国务院政府特殊津贴；1993年获吉林省英才奖章；1997年被教育部、人事部评为全国优秀留学回国人员；1998、2002年两次被评为吉林省首批和第二批省管优秀专家；1999年被授予全国优秀农业科技工作者称号；2001年被授予全国农业科学先进工作者称号；2004年2月26日，省委宣传部、组织部、统战部做出决定授予孙寰同志“吉林省创业先锋”称号，并被授予首届吉林省科学技术进步特殊贡献奖，4月29日，在省委省政府召开的科教兴省大会上省委书记王云坤亲自为孙寰颁发了奖励证书和奖金50万元。二、我国杂交大豆研究的开拓者开发利用大豆杂种优势是世界性的科技难题。在过去的几十年里，国外曾投入大量的人力、物力进行研究，申请了多项专利，但至今未获成功。随着玉米、高粱、水稻、油菜等主要农作物杂交种相继应用于生产，选育大豆杂交种，攻克这一世界性科技堡垒，成为全世界大豆科技的焦点之一。当时我国还很少有人开展这一领域的研究，因为这项研究太难了。没有找到避免母本自交的有效途径，尤其是没有适于杂交种生产的不育系；同时，有关大豆是否有杂种优势的研究很少，不少人认为大豆杂种优势不强；更重要的是大豆闭花授粉，花粉很难从父本传到母本，即使有优势，生产大量低成本杂交种种子也极其困难。要培育出大豆杂交种，找到适用于杂交种选育的不育系材料是关键。孙寰认定，中国是大豆的故乡，有丰富的大豆种质资源，如果有大豆细胞质不育材料也应该在中国。他以一年生野生大豆与栽培大豆远源杂交为主，其他方法为辅选育细胞质雄性不育系，充分发掘与利用中国大豆种质资源丰富的遗传多样性。在全国从南到北横跨20个纬度，分别在福建泉州、湖南长沙、浙江杭州、河南郑州，江苏徐州、吉林公主岭设了6个试验点，选用不同类型栽培大豆与野生大豆广泛杂交。偶然间他发现地方品种汝南天鹅蛋（代号167）含有不育细胞质，经过五代回交，于1993年育成世界上第一个大豆细胞质雄性不育系OA和同型保持系OB，1995年又育成栽培豆不育系YA和YB，找到恢复系，实现“三系”配套。同时，证明不育系属配子体不育，育性稳定。在此基础上测验了上千个品种和品系的恢保关系，育成大批新不育系和恢复系。不育系的育成，为大豆杂种优势利用打开了突破口，在国内外引起广泛关注，美国三家公司同时要求转让。经国家批准， 1995年与美国一家公司签约，对方支付25万美元研究经费获优先转让权。经专家鉴定，认为该项研究达到了国际领先水平。1994年获吉林省科技进步一等奖，1998年获农业部科技进步二等奖。该发明已经通过PCT途径申请了国际专利。2000年中国发明专利授权；2001年美国发明专利授权，加拿大专利即将授权，其他二十几个国家专利都已进入实审阶段。三、育成世界上第一个商用大豆杂交种孙寰为了研究大豆杂种优势和亲本选配规律，组织全国7个单位协作，利用品种间人工杂交，配制了1326个组合进行杂种一代测产。从理论上证明了大豆有较强的超高亲优势，双亲地理远缘优势强，超高亲优势率平均为， “中国品种×外国品种”优势最显著。根据这些成果，孙寰带领课题组的成员，采用“一父多母”形式在网室内用不育系和恢复系配制组合，进行高产杂交种的选育。以不育系JLCMS9为母本，以恢复性好、农艺性状优良的恢复系吉恢一号为父本，育成了“杂交豆1号”，并通过吉林省品种审定。两年区域试验平均比对照增产，生产试验增产，有的点公顷产量达4000公斤以上。据农业部质检中心检测，脂肪含量，蛋白质含量为，抗病、品质好，适于榨油。这是世界上第一个也是目前唯一经过正式品种审定可以商业化应用的大豆杂交种。杂交大豆的选育成功，填补了我国在该技术领域的空白，为大豆遗传改良开辟了新途径，使我国该领域研究在世界上占有一席之地，终于攻克了几十年久攻不下的世界科技堡垒。大豆杂交种易于保护知识产权，可吸引投资，将推动大豆种业的发展，使之走上良性循环之路。杂交大豆的推广应用，必将促进大豆栽培技术水平的提高，实现良种良法配套，大幅度提高单产，为我国大豆产业振兴和发展提供强有力的技术支撑。四、研究开发出高效低成本的杂交大豆制种技术大量生产低成本的杂种种子生产技术是杂交大豆商业化的关键。为解决大豆闭花受粉、异交困难的技术难题，孙寰提出了“昆虫——环境——植物三位一体的综合调控”理论，并研究出一套高效制种技术。其要点是：（1）选择高效传粉昆虫。根据切叶蜂能打开大豆花龙骨瓣，不易逃逸，以及我国苜蓿产业发展需要大量切叶蜂等情况分析，选择切叶蜂为主攻蜂种，蜜蜂为辅，少走了弯路。掌握了繁蜂、机械化取茧、冬季滞育保存、田间放蜂等主要技术环节。（2）创造有利于昆虫活动和大豆开花散粉的环境。包括在高温干旱地区选择有灌溉条件的农田制种，控制农药施用，利用和培育野生传粉昆虫群体等。（3）选择和利用高异交率不育系。不放蜂时异交率40%以上，有时接近60%。合理调节和确定父母本花期及种植比例。经过10年的反复试验，孙寰在获得可靠的切叶蜂传粉结果后，从国外大批量引进了切叶蜂，在大田开放条件下，开展了大规模的应用试验。并进行了田间放蜂、取茧、冬季滞育储存、天敌防治等研究，掌握了大豆杂交种制种技术的关键。孙寰领导的课题组成为我国大规模研究和利用切叶蜂的唯一课题组。孙寰经过大量调研和在不同环境条件的种植试验，发现干旱区域干旱年份不育系结实率高。明确了适于大豆杂交种生产的主要环境和生产条件是：干旱，降雨量少；土地连片，隔离条件好；有灌溉设施；大豆开花期间不使用杀虫剂；天然昆虫群体大；东北地区西部、内蒙和西北地区的部分区域适于大豆杂交种制种。2002年，在吉林省白城地区和内蒙奈曼旗繁殖大豆不育系和制种，效果很好。应用这套技术进行大豆杂交种制种，每公顷制种量达700-1000公斤，接近于农民增收、种子公司获利的平衡点。孙寰还对杂交大豆制种田父母本的种植比例、花期调节、病虫害控制、不育系落叶催熟、种子干燥等田间管理措施，进行了深入研究，提高了杂交大豆种子产量和质量。多年来，国内外大豆科技界普遍认为，生产大豆杂交种极其困难，几乎是不可能的。孙寰研究开发的高效、低成本制种技术是一项重大的技术突破，同时也充分展示了孙寰解决农业生产重大技术难题的能力。五、建立世界第一个杂交大豆育种程序杂交大豆制种技术的突破，为大豆杂优利用产业化扫清了道路，制种效果经国内同行专家三次现场考察和评估予以确认。孙寰从开始大豆杂优利用研究以来，就一直正确地选择研究切入点和优先序。投入大量人力、物力超前启动传粉研究，保证了大豆杂交种一经问世，制种技术也日趋成熟。孙寰为适应大豆杂交种选育的需要，提出并建立了独特的大豆杂优利用育种程序。杂交大豆育种程序与大豆常规育种不同。大豆常规育种的特点是人工杂交后，不再杂交。靠自交加代扩繁。杂交大豆育种以不育系为核心，每代都要杂交。杂交效率高低决定育种进度的快慢。以昆虫为传粉媒介，以网室为隔离区，建立了基本不用人工杂交的育种程序，每年可配制200—500个杂交组合，可提供初级和高级产量鉴定以及区试的试验用种。在东北三省设6个测产点，在郑州建立华北育种站，在公主岭建有现代化温室，在海南建立了我国第一个加光冬繁圃，大大缩短了育种周期，加快了育种进程。这一程序为连续不断地选育大豆杂交种提供了保障。孙寰在大豆杂优利用科学领域，利用20年的时间，在前人研究积累极少的情况下，连续取得了育成世界上第一个大豆细胞质雄性不育系、育成世界第一个商用大豆杂交种、研究出一套高效低成本的制种技术、建立了适于选育大豆杂交种的育种程序四项重大科技成就，研究难度大，创新性强，解决了大豆生产的难题，标志着我国在又一个重要农作物杂优利用研究与应用上，走到了世界的前面。在大豆的细胞遗传研究领域，孙寰也有重要的建树。他研究了野生大豆染色体易位频率及分布规律，主持自然科学基金重点项目，参与了野生大豆生物学研究，通过大豆远缘杂种一代花粉育性的观察，发现我国野生大豆染色体易位频率较高。不同地理来源野生大豆易位频率不同。孙寰在我国栽培大豆中首次发现两个染色体倒位系“微大鱼”和“孙吴小白眉”，进行了深入的细胞学研究，证明与已有的野生豆倒位系不同。我国在大豆染色体畸变研究领域几近空白，孙寰进行了成功的研究探索，推动了我国大豆细胞遗传学的发展。六、创立国际大豆加工利用会议孙寰在国际大豆学术界有一定的地位和影响。1985年，孙寰在非洲国际热带农业研究所参加会议期间，看到非洲人营养不良的状况，深感农业科技工作者的重任。恰好，会议主持人找到孙寰说：“中国是大豆的故乡，能否为世界做出一些贡献？”孙寰当即表示：“中国一定会对世界做出自己的贡献。” 此后几年，孙寰一直为推动世界大豆加工利用而努力。他积极倡导，多方联系，四处奔走于国内外，联系美国国际大豆组织（INTSOY）、国际热带研究所、日本农林渔业研究委员会、中国农业科学院、中国轻工业部发酵工业研究所等国内外6个单位，共同发起，于1990年在吉林省公主岭召开了首届国际大豆加工利用会议，共有25个国家和地区的代表与会，其中外国代表114人，孙寰担任会议主席。会议重点研讨了适合发展中国家的大豆加工技术，产生了良好的国际影响，会议取得了极大成功。这次会议以后，国际大豆加工利用会议被确定为每四年召开一次的正式国际例会，成为大豆加工领域学术交流的重要国际论坛。孙寰还积极促成了第二届会议在泰国召开。为肯定他对这一会议和推动国际学术交流做出的历史性贡献，在2000年于日本召开的第三届会议上，孙寰以会议创始人和第一届会议主席身份，被邀请参加会议并做第一个主旨报告。孙寰还以咨询专家的身份两次参加IPRGI会议，参与大豆描述符制定和该组织发展战略研讨。应FAO邀请，参与筹建非洲和亚洲大豆网，多次应邀参加其他国家和国际大豆学术会议，为国际大豆科技发展做出了重要贡献。七、农业科技创新的楷模科技创新，一个民族生生不息的法宝。没有科技创新就没有人类社会的多彩瑰丽。然而，科海茫茫，奥妙无穷。科技创新包蕴着多少难以想象的艰辛，对有些人来说可能是无法变为现实的梦幻，但对大豆遗传育种家孙寰来说，创新则是他唯一的人生追求。当然，人们都知道，即使有了“三系”配套，培育大豆杂交种能否最后成功，前途还相当渺茫，继续走下去无疑还是“冒险”。但如果就此“打住”， “见好就收”，在现阶段停下来只搞细胞学等相关研究，其成果也都是世界顶尖的。既可以著书、又可以获奖，既有荣誉，又有效益，对个人来说是相当稳妥的。孙寰毅然选择的是执意前行，即一定要实现他今生梦寐以求的目标：培育出大豆杂交种，让农民受益，重振大豆王国之雄风。于是，我们看到的孙寰仍然是带领课题组人员锲而不舍，持之以恒，在探索大豆王国科技奥秘的道路上风雨兼程。如今，他成功了。他培育的世界第一个商用大豆杂交种——杂交豆1号已经通过了省级品种审定，第二、第三个杂交大豆新品种正进入区域试验。科学研究无止境。孙寰又投入了更多新品种的选育和杂交大豆产业化工作之中。孙寰作为首席科学家，在国家转基因植物中试与产业化基地建设中做出了重要贡献。他主持了国家转基因植物中试及产业化基地（吉林）的建设项目。该基地是国家投资亿元，以转基因玉米、大豆产业化为目标的重大高科技项目。孙寰向国家提出建设该基地的建议，亲自撰写论证报告和建设方案，得到国家批准，并指导了基地建设的全过程，提出了基地建设指导思想。在他的指导下，基地在技术平台、设施平台建设上取得显著成绩，在国家科技部组织验收时，孙寰所作的报告得到验收专家的好评。孙寰在吉林省农业科学院科技体制改革中，积极参与吉林吉农高新技术发展股份有限公司（简称“吉农公司”）的组建和运行，担任吉农公司副董事长和技术总监，负责吉农公司与国外公司的合作与技术交流，对公司主营业务玉米种业研发工作，提出许多调整改进意见，对公司发展起到了重要作用。吉农公司按现代企业制度管理，发展业绩良好，已被确立为吉林省和国家农业产业化重点龙头企业，名列全国种业50强第11位。孙寰对此做出了重要贡献。20年来，孙寰主持或参与主持25个研究项目。其中有国家计委和科技部攻关项目，国家自然科学基金重点项目，“863”计划重大专项，国家转基因植物中试与产业化基地建设专项，国际合作和省重大科技专项。作为项目专家组成员，参与国家基础研究“973”项目“农作物资源核心种质构建、重要新基因发掘与有效利用研究”的管理。孙寰注重人才培养，关心人才，爱惜人才。他先后培养了一名博士后、一名博士、一名硕士。在大豆杂优利用研究领域培养了一支高素质的科技骨干队伍，其中有的人主持了国家重点项目，有的获得了国家级荣誉。他悉心培养的助手赵丽梅博士已经主持国家“863计划”项目，成为我国新一代大豆遗传育种和杂优利用科学领域担纲之才，2004年被评为首批新世纪百千万人才工程国家级人选。在《科学通报》、《大豆科学》、《Crop Science》等刊物及国际学术会议上发表40余篇学术论文。主编了《吉林大豆》专著。孙寰治学严谨，锐意创新。他1968年到吉林省农科院工作，在农场当工人一干11年，1982年到美国依阿华大学作访问学者，1983年开始进行大豆优势利用研究。20年如一日，他默默无闻，埋头苦干。克服缺少科研经费、立不上课题、助手离去、别人不理解，研究成功希望渺茫等重重困难，乐于吃苦，甘于奉献。虽然国外科研工作和生活条件优越，但他多次出国都按时归来；曾担任副所长、副院长，有机会选择易出成果有效益的课题，他没有；多年来节假日、双休日不休息，每天工作到夜里10点，甚至更晚。大豆开花季节，他与课题组人员一样在田间做杂交，一干就是一天。崇尚务实，反对浮躁，在科技立项或报成果时从不浮夸，实事求是。信念坚定，追求执着。即使是在农场当工人，也坚持每天学英语，为以后出国进行学术交流奠定基础，同时把劳动当作接触农业生产实践的好机会，把学到的书本知识应用于生产，对以后取得重大科研成果发挥了重要作用。孙寰认为，科学家要有创新意识，有责任感，那种安于现状，满足在低水平上重复别人走过的路，不是科学家的价值观。他敢为人先，不畏险阻，克难制胜的英雄气概和创新精神为广大科技人员所景仰。如今，69岁的孙寰研究员正在加紧进行杂交大豆新品种选育和加速产业化研究继续努力着，他要为我国现代农业发展，增加农民收入，全面建设社会主义新农村做出新的贡献。

大豆又名菽，在我国已有5000多年的大豆种植历史。大豆起源于中国，由分布于黄淮流域（北纬32-40度）的野生大豆驯化而来。随后广泛传播到世界各地，为人类提供了主要的植物油料和蛋白资源。

据统计, 全世界现有60 000份不同类型的大豆种质资源。毫无疑问，大豆的研究价值是所有豆科作物中最高的。这里对大豆的十年经典研究做一个回顾。

Genome sequence of the palaeopolyploid soybean

研究者利用全基因组鸟枪法对大豆进行全基因组测序，利用 大豆栽培品种Williams 82 品种大豆家系的444个重组自交系构建遗传图谱用来辅助组装，最终组装后的基因组大小为994Mb，ContigN50为 Kb，ScaffoldN50达 Mb，其中有397条Scaffold组装并锚定到 20条染色体 水平，组装基因组中确定了4991个SNP和874个SSR，并预测出 46430 个蛋白编码基因，重复序列占到整个基因组的59%。

此外，该研究后续除了对基因组成、重复DNA鉴定、全基因组复制事件等进化问题进行研究外，还对大豆固氮瘤和油脂的生物合成基因及基因转录因子多样性进行了鉴定，该大豆基因组准确序列的获得加快改良大豆品种的培育。

Resequencing of 31 wild and cultivated soybean genomes identifies patterns of genetic diversity and selection

研究人员对 17株野生大豆和14株栽培大豆 进行了全基因组重测序，与参考基因组比对后，共发现了630多万个SNP，建立了高密度的分子标记图谱。此外通过对野生大豆和栽培大豆进行初步组装，从而在两种大豆中鉴定出18余万个PAV，得到了在栽培大豆中获得以及丢失的基因。此研究还发现大豆基因组存在较高程度的基因连锁不平衡和较高比例的单核苷酸非同义替换/同义替换比例，这表明大豆分子标记育种比基因图位克隆可能会拥有更多的优势。

与栽培大豆相比，野生大豆有着更高水平的遗传多样性，这表明人工选择导致了栽培大豆狭窄的生物多样性，这可能对可持续种植带来负面影响。而对野生大豆的分析表明，随着野生大豆生存环境的减少，野生大豆的有效群体大小在减少，野生种质资源的保存迫在眉睫。

该项研究第一次为大豆基因组学研究提供了全面的重测序数据，对未来的大豆群体遗传学研究，分子标记育种，新基因的发现奠定了坚实的基础。

De novo assembly of soybean wild relatives for pan-genome analysis of diversity and agronomic traits

中国农科院作科所邱丽娟团队牵头选择了 7份有代表性的野生大豆 进行De novo测序和独立组装，构建野生大豆泛基因组，Contig N50为 Kb，Scaffold N50约 Kb。通过基因集比较分析发现，的基因为7个野生大豆所共有，超过则仅存在于个别样本中（特有基因），并且特有基因主要富集在生物和非生物逆境相关途径中，这也反映了野生大豆具有广泛的适应性。此外，还鉴定到的SNP和的InDel。

进化分析表明，野生大豆与栽培大豆的祖先约在80万年前即发生了分化；正选择分析发现栽培大豆受选择的基因多与抗旱有关，而野生大豆中受选择基因非常多样化。同时，鉴定出大量与抗逆、抗病、花期、产油量和高度等重要农艺性状相关基因和变异，如野生大豆和栽培大豆开花时间的差异与开花时间调控基因SNP和InDel变异有关。

该成果是首例重要作物泛基因组研究成果，为研究大豆的遗传多样性及进化历程提供了新的启示，奠定了解析重要驯化性状建成、发掘优异基因/标记的基础。

Resequencing 302 wild and cultivated accessions identifies genes related to domestication and improvement in soybean

中科院遗传发育研究所田志喜团队，对 302份 代表性大豆种质进行了重测序(>10x)，分析表明大豆在驯化和改良过程中遗传多态性明显降低，在驯化阶段鉴定出121个强选择信号，在品种改良阶段鉴定出109个强选择信号。

除了SNP变异的分析，同时对能够解释更多生物学问题的 CNV变异信息 也进行了深入的选择分析和全基因关联分析。选择分析发现，CNV也在驯化过程中受到人工选择，共发现农家品种和驯化品种中162个受选择区域；通过关联分析发现，18号染色体与抗胞囊线虫相关的CNV与前人报道的区间Rhg1有交集，有趣的是，这个区间同样在驯化种中受到选择。另外，8号染色体上一个与豆脐颜色表现强关联的CNV位于一个查尔酮合成相关的区间内，同样为驯化种中受选择的位点。本文通过CNV的研究实现了鉴定到更多与大豆优良性状相关基因的研究目的。

对种子大小、种皮颜色、生长习性、油含量等性状进行全基因组关联(GWAS)分析，找出了一系列显著关联位点。研究表明大豆产油性状受人工选择较多，形成复杂的网络系统共同调控油的代谢。

Genome-wide association studies dissect the genetic networks underlying agronomical traits in soybean

继302个大豆重测序研究之后，中科院遗传发育研究所的田志喜团队又对 809份 大豆进行了重测序（×）分析，深入解析了大豆84个农艺性状间的遗传调控网络，共鉴定出245个显著关联位点，发现其中95个关联位点和其它位点存在上位性效应。

例如，对于油含量相关性状，共鉴定到24个脂肪酸代谢相关和21个脂代谢相关的基因。深入分析发现，这些基因是通过加性效应共同调控多个大豆油脂性状的形成。

这些关联位点揭示了 不同性状间相互耦合 的遗传基础。根据连锁不平衡分析，发现115个关联位点可相互连锁，并与所观测的51个性状联系起来，形成复杂的 多性状多位点调控网络，该遗传调控网络很好地解释了不同性状间的耦合关系 。研究还发现其中23个关联位点，包括16个新鉴定的位点，对不同性状的形成起到关键调控作用。

De novo assembly of a Chinese soybean genome

中国科学院遗传与发育生物学研究所田志喜团队联合其他单位，综合运用单分子实时测序（SMRT）、单分子光学图谱（optical mapping）和高通量染色体构象捕获技术（Hi-C），对中国国审大豆品种“中黄13”的基因组 (Gmax_ZH13) 进行从头组装，最终得到 Gb的基因组序列，包含20条染色体和1条叶绿体。该基因组Contig N50为 Mb，Scaffold N50为 Mb，是目前连续性最好的植物基因组之一。

进一步分析表明，Gmax_ZH13和Williams 82基因组之间存在着大量的遗传变异，包括1404个易位事件、161个倒位事件、1233个倒位易位事件，以及在Gmax_ZH13中出现的505506个小插入/缺失（1-99 bp）和17409个大插入/缺失（≥100 bp）。

该研究整合大量转录组数据为Gmax_ZH13基因注释基因构建了一个完整的基因共表达网络。通过已报道控制大豆开花时间的基因与新定位的QTL或GWAS区间内候选基因的共表达关系，对新定位区间内控制该性状的基因进行更精确地筛选，得到26个可能控制大豆开花时间的基因，并利用自然群体遗传变异和表型差异的关联对其中部分基因进行验证，为重要农艺性状基因的挖掘提供了新思路。Gmax_ZH13基因组的发表为大豆基础研究提供了重要资源，为国产优异大豆品种的培育奠定了基础。

A reference-grade wild soybean genome

野生大豆含有丰富的基因资源，可用于提升栽培大豆抗逆性、种子蛋白质和次级代谢产物含量等农艺性状，是大豆品种改良的天然宝库。2019年3月，香港中文大学与华大基因的联合科研团队针对 野生大豆W05 ，应用三代PacBio测序技术、Bionano Genomics双酶切光学图谱(OM)和高通量染色体构象捕获技术(Hi-C)产出的数据，组装得到染色体级别的参考基因组。最终组装获得的基因组大小为，contig N50 ，scaffold N50 。注释获得 55,539 个蛋白编码基因，对应89,477个蛋白质编码转录本。此外，在W05基因组中，还发现了288个miRNA，1,988个snRNA及147 个rRNA。

Pan-Genome of Wild and Cultivated Soybeans

中科院遗传发育所田志喜/梁承志课题组合作发表了大豆图形结构泛基因组图谱。这项研究 在植物中首次实现了基于图形结构的基因组构建，突破了传统线性基因组的存储形式 ，将引领下一代基因组学研究思路和方法，被审稿人称为“基因组学的里程碑工作”。

该研究首先对来自世界大豆主产国的2898个大豆自然种质资源进行了深度重测序和群体结构分析，进而精心挑选出26个最具代表性的大豆种质材料。该 26个种质包括3个野生大豆，9个农家种和14个现代栽培品种 ，其中一些材料作为骨干核心亲本已经培育了上百个优良新品种，一些材料是各个大豆主产区推广面积最大的主栽品种。进一步利用最新组装策略，对该26个大豆种质进行了基因组的从头组装和精确注释。在此基础上，结合已经发表的中黄13、Williams 82 和 W05 基因组，构建了高质量的基于图形结构的基因组，经过泛基因组分析，挖掘到大量的大片段结构变异。

深入分析发现，有些结构变异导致了不同基因间的融合，这为新基因的产生研究提供了重要线索；一些结构变异在重要农艺性状调控中发挥重要作用，如种皮亮度、种皮颜色的驯化、缺铁失绿等。

综上，经过10年的努力，起源于中国的大豆再次迎来了自己的高光时刻！这些遗传变异的发布为大豆研究提供了极为重要的资源和平台，无疑将大力推进大豆分子设计育种，助力实现大豆“绿色革命”。