大豆（Glycine max）是全球重要的油料和蛋白质来源，但在东亚地区，其收获的鲜荚因高营养价值和口感被作为蔬菜作物（菜用大豆）栽培，也就是我们熟知的“毛豆”。毛豆在中国和日本已有两千余年栽培历史，现已成为全球贸易商品。尽管毛豆种质具有大荚、浅绿籽粒、甜嫩风味等特征，但其基因组研究有限，人们对其起源和遗传改良历史一直缺乏深入的了解。

2025年7月7日，华中农业大学植物科学技术学院王旭彤教授、浙江省农科院蔬菜研究所刘娜研究员、龚亚明研究员为论文的共同通讯作者，发表了毛豆T2T基因组资源（ZN06）文章，研究团队利用341份代表性的菜用大豆种质资源，并将其与超过两万份大豆种质数据进行整合分析，发现菜用大豆形成了独特的遗传分支，其起源于粮用大豆而非野生大豆。该成果发表在期刊Molecular Plant上，文章题目“Genomic and Population Evidence Uncovers Divergent Improvement of Vegetable Soybean from Grain Soybean”。诺禾致源为本研究提供了三代建库测序服务。

主要结论

1.基因组组装与注释

利用PacBio HiFi reads （30×）、ONT超长reads （70×）和Hi-C reads（53×）进行菜用大豆主栽品种“浙农6号”（ZN06）基因组的组装，基因组大小1.01Gb，组装Contig N50为51.4 Mb，共计获得20条染色体的T2T组装结果（ZN06-T2T），共检测到40个端粒和20个着丝粒，基因组QV组装评估平均质量值（QV）达到58，BUSCO值为99.3%，基因组共注释到62576个基因，转座子序列占基因组的 52.9%。新基因组发现超过4.9万个结构变异位点，其中多数与品质性状直接相关，这为今后毛豆精准育种提供了强大的基因组学工具。

2.毛豆基因组起源与性状分化机制

为追溯毛豆起源，作者分析了341份菜用大豆（VS）种质，以Williams 82为参考基因组，鉴定了340万个SNP，基于18,152份材料的系统发育分析显示菜用大豆与粮用大豆（GS）形成独立聚类。对1,117份材料的进一步分析以及群体结构支持VS起源于GS而非野生大豆（WS）。

基于ZN06-T2T，作者将341份VS种质的32个农艺性状与基因型关联，鉴定了616个候选位点，通过强GWAS信号，发现了三个关键基因用于揭示了毛豆的重要性状形成：GmFula、GmPdh1和Dt1。GmFula与毛豆荚果数量及糖分积累密切相关，特定变异品种不仅荚果更多，且糖分和淀粉含量明显提高，提供了毛豆甜味浓郁、口感细腻的分子依据。GmPdh1基因掌控豆荚裂荚特性，研究发现毛豆裂荚频率显著高于粮用大豆。Dt1基因决定毛豆植株的有限生长特性，并显著提高种子大小和糖分含量。研究发现，GmFula、GmPdh1和Dt1单倍型组合类型（GmFulahap1/Gmpdh1/dt1）在菜用大豆中占据绝对优势，而粮用大豆则相反。

研究团队还升级了自主开发的SoyDNGP性状预测平台，专门针对菜用大豆关键性状进行优化，性状预测准确率达到86%以上。这一技术突破将显著缩短新品种研发周期，推动菜用大豆产业快速发展。

图1 菜用大豆的进化历史、性状特征与改良路径