减数分裂重组通过同源染色体间的遗传交换，产生新等位基因组合，是作物遗传育种和优良性状聚合的核心驱动力。近年来，高通量测序和基因组学技术的发展显著推动了育种关键基因的解析，但减数分裂重组如何在基因组和转录组层面塑造作物优良性状，其机制仍缺乏系统研究。

近日，华南农业大学连启超教授、王应祥教授联合复旦大学戚继教授，在New Crops上在线发表了题为“Meiotic recombination assembles complementary parental alleles in an elite soybean line”的研究论文。该研究通过整合大豆双亲及优良后代的基因组和转录组数据，系统揭示了减数分裂重组聚合双亲优势等位基因、促进优良农艺性状形成的遗传机制，为大豆分子设计育种和优异品种创制提供了重要理论依据。

研究人员首先对亲本桂早1号（GZ1）、巴西13号（BX13）及其后代华夏3号（HX3）进行了表型分析。结果表明，HX3聚合了双亲优势性状：既表现出更高的株高和更晚开花，也继承了母本较高的叶绿素含量和百粒重，以及父本较高的有效荚率。

随后，研究团队通过全基因组重测序构建了HX3的减数分裂重组图谱，解析了其由双亲染色体片段组成的嵌合基因组结构。亲本溯源分析显示，HX3在育种过程中实现了双亲优良基因的“择优聚合”：调控株高和开花时间的关键基因（如 E2、GmLUX2）主要来源于父本BX13，而与光合作用、籽粒品质及抗病抗逆相关的基因（如 GmRCA11、GmSW14）则主要来源于母本GZ1，说明重组有效聚合了双亲互补的有利等位基因。

转录组分析进一步发现，HX3中存在广泛的非加性基因表达模式，部分基因表现出类父本、类母本甚至超显性表达特征。例如，开花调控基因 E2 在HX3中的表达量显著高于双亲。整合基因型、基因表达和表型数据发现，多个关键基因的表达模式与其遗传来源及农艺性状高度一致。

总体而言，HX3优良性状的形成不仅依赖于双亲优势等位基因的重组聚合，也与关键基因在后代中的表达模式密切相关。    

华南农业大学生命科学学院连启超教授、王应祥教授与复旦大学戚继教授为本文共同通讯作者。华南农业大学/岭南现代农业科学与技术广东省实验室联合培养博士后徐婧、广州大学生命科学学院讲师方小龙为论文共同第一作者。该研究得到国家科技重大专项、国家优秀青年科学基金（海外）、国家自然科学基金、广东省科技计划等项目资助。

（图文转载自：微信公众号新作物 New Crops）