请关注我们的姊妹号，更加全面报道植物科学前沿领域研究
近日，Current Biology在线发表了中科院崖州湾国家实验室田志喜团队题为“Soybean”的论文，该文系统梳理了大豆的驯化历史、全球传播、关键适应性机制、当前挑战及未来育种策略。
一、引言：大豆的重要性与全球地位
大豆是全球第四大作物，也是植物蛋白和油脂的核心来源，种子蛋白质含量通常可达35%以上。大豆制品在历史上营养匮乏时期发挥了关键作用，尤其在东亚衍生出豆腐、豆浆、味噌、纳豆等丰富多样的食品。2024年全球大豆产量约4.2亿吨，由巴西、美国、阿根廷、中国和印度主导，预计到2035年随人口增长将产生更大的需求缺口，非洲有望成为新的重要产区。
Figure 1. Diversity of soybean products.
Figure 2 Human-driven domestication and selection of soybean.
二、大豆的驯化历史
栽培大豆（Glycine max）约5000–6000年前在中国黄河流域由其野生祖先（Glycine soja）驯化而来。《诗经》中关于"中原有荻，庶人采之"的记载是最早的文字佐证。长期人工选择使栽培大豆在裂荚性丧失、种子变大、含油量提高、光周期敏感性减弱等方面明显区别于野生种。驯化呈现"野生大豆→黑色大豆→农家种→现代品种"的阶梯式路径，并至少存在中国西北和黄淮海平原两大驯化中心。
Figure 3 Global dispersal and adaptation of soybean.三、全球传播与光周期适应
大豆从中国中部出发，约2000年前扩散至东亚和东南亚，18世纪传入欧洲和北美，20世纪扩展至拉丁美洲。大豆作为典型短日植物，其全球适应高度依赖开花期调控基因的变异：高纬度地区品种携带e1/e2/e3/E4等位组合以降低光周期敏感性，实现早熟；低纬度地区则通过J基因和Tof16基因的长童期等位变异延迟短日条件下的开花，延长生育期以提高产量。
Figure 4 AI-driven super soybeans: smart breeding for the future.四、当前挑战与应对策略
（1）发起大豆的"绿色革命"
水稻、小麦等已通过矮化实现大幅增产，而大豆单产长期停滞不前。新策略是培育矮秆（80–110 cm）、节多、抗倒伏、结荚集中的理想株型，适配≥45万株/公顷的超高密度种植，力争将单产提升至5.0吨/公顷以上。
（2）扩大高纬度种植区
全球大豆产量80%集中于中低纬度国家，高纬度（>40°N）地区因生长季短、光周期限制，产量仅占20%。通过聚合早熟、加速开花的基因位点，培育能在秋霜前成熟的新品种，有望开拓加拿大、俄罗斯等新高产区域。
（3）增强抗生物与非生物胁迫能力
长期驯化为追求高产牺牲了大量抗逆性。高温、低温、干旱、涝害及病虫害（如大豆疫霉根腐病、胞囊线虫、亚洲锈病）持续威胁生产。目前已知的关键抗逆基因包括Rhg1/Rhg4（抗线虫）、Rps11（抗根腐病）、GmSALT3（耐盐）和GmPrx16（耐旱），分子育种正着力于聚合这些基因以增强大豆韧性。
（4）找回遗失基因与重新驯化
驯化过程丢失了约一半遗传多样性和81%的稀有等位基因。野生大豆蛋白质含量可达50–60%（栽培种仅30–40%），且拥有抗线虫基因Rhg4、高蛋白基因PC08等优良等位变异。通过"再驯化"策略从野生资源中重新引入这些有利基因，是拓宽遗传基础、突破育种瓶颈的关键。
（5）人工智能加速精准育种
高通量测序和多组学技术产生了海量数据，传统方法难以高效解析。借助深度学习等人工智能技术，可系统整合基因组、表型组、代谢组等多维数据，精准预测产量、品质和抗逆相关的候选位点，实现从种质资源到育种方案的智能化转化，大幅缩短从设计理想株型到育成新品种的周期。
五、结论与展望
大豆是全球必需氨基酸的全面提供者，面对人口持续增长和气候变化加剧的极端天气，提升产量、抗逆和品质始终是育种的核心目标。前沿技术如泛基因组分析、多组学整合与人工智能的深度融合，正加速关键农艺基因的挖掘与精准导入，为实现可持续、气候适应型的高产优质大豆生产体系奠定坚实基础。
植物科学最前沿，专注于植物科学前沿进展、资讯、招聘信息的发布及方法软件共享等。投稿及招聘请后台回复“投稿”，均为无偿；商务合作请联系微信ID：zwkxqy ；
【未经授权，严禁转载！联系电话028-86968276】
