成果推介 | 玉米大豆复合种植关键技术——《大豆基因 GmPIF4s 在大豆育种中的应用》

一、成果简介

本成果提供大豆 GmPIF4s 基因家族（GmPIF4a/b/c/d） 在育种中的应用（降株高、增分枝、耐密植、抗倒伏、高产）。利用 CRISPR/Cas9 技术对4个基因同时敲除，四重功能缺失突变体表现为株高降低、分枝增多、茎秆粗壮、耐密植、抗倒伏、产量提升，尤其适合大豆密植与大豆‑玉米带状复合种植，为高产耐密大豆育种提供核心基因与分子育种方案。

二、成果创新点及技术优势

①首创四重基因敲除改良株型：同步敲除GmPIF4a/b/c/d四个同源基因，降低株高、增加有效分枝，使株型紧凑耐密植；编辑位点明确，载体构建等流程完整，可用于主栽品种改良。

②提升耐密植与抗倒伏能力：降低株高、增加茎粗、提高茎秆抗折力，在高密度和玉米遮阴条件下不倒伏、不徒长。

③增产潜力：突变体单株荚数、粒数显著提高，百粒重稳定，产量提升可靠，且密度越高增产越强，如1万株/亩增产7.8%，1.5万株/亩增产14.6%，2万株/亩增产17.8%，大豆-玉米间作模式增产49.5%。

④适用主流种植模式：兼容大豆单作、大豆 - 玉米带状复合种植，解决遮阴徒长倒伏难题。

三、应用领域

属大豆分子育种领域，适用于耐密植、抗倒伏高产大豆品种培育、 大豆‑玉米带状复合种植专用大豆品种改良、 大豆株型分子设计育种与基因编辑育种 、机械化收割的紧凑株型大豆新材料创制等场景。

四、专利信息

专利名称：大豆基因 GmPIF4s 在大豆育种中的应用

专利号：ZL202510986678.X

申请日：2025 年 07 月 17 日

授权日：2025 年 12 月 26 日

发明人：邓兴旺、冯铃洋、司雪梅、朱燕

专利权人：潍坊现代农业山东省实验室、北京大学现代农业研究院

五、成果转化方式：

许可或转让，费用协商确定。

六、联系方式：

转化手续办理咨询：于欣鑫，0536-6030888

技术咨询：冯铃洋，lingyang.feng@pku-iaas.edu.cn