7日，中国农业科学院生物技术研究所联合多家单位，绘制出大豆全景定量蛋白质组图谱，揭示了RNA甲基化在调控大豆蛋白表达量中的作用，并基于蛋白质组数据挖掘出调控 m6A 及大豆发育的新基因 MTBa。相关研究成果发表在《细胞·基因组学（Cell Genomics）》上。

大豆是我国重要粮食经济作物，近年来产需缺口导致大量进口，对外依存度居高不下，因此提升大豆产量已成为亟待解决的关键课题。尽管大豆基因组数据可以提供大量信息，但不足以阐明具体生物学功能，蛋白质是生物过程的主要执行者，蛋白质组研究在揭示植物表型背后的分子机制中扮演着不可替代的角色，因此获取高质量的大豆定量蛋白质组数据对研究大豆蛋白质表达调控机制具有重要意义。

图1 大豆定量蛋白质组图谱

研究团队对大豆14个器官中超过12800个基因的蛋白质水平进行了量化分析，并同时完成了同批14个器官的转录组水平鉴定及RNA甲基化m6A修饰的定量图谱绘制。通过蛋白质层面与转录层面的关联分析发现，蛋白质在不同组织间的相关性高于转录本，且大量基因在转录与蛋白层面并未呈现显著关联。此外，通过器官特异性蛋白鉴定与共表达分析，揭示了功能特异性，同时观察到蛋白质与转录本丰度在不同器官间存在显著差异。研究还阐明了 m6A 修饰在大豆中的全局分布及分子功能，进一步证实m6A与基因表达的关联在大豆与水稻中不具有保守性。值得注意的是，m6A 修饰基因的翻译效率显著更低，在纳入物种因素的预测模型中，m6A修饰是影响蛋白丰度的第三大决定因素。

另外，该研究通过整合蛋白质组图谱与m6A数据，鉴定出大豆中新型的m6A调控因子 GmMTBa。实验结果显示，突变体的 m6A 水平显著低于野生型，且在生殖生长与成熟期的表型上也存在明显差异。这一结果证实 GmMTBa 是调控大豆发育的关键 m6A 调控因子，同时也表明蛋白质组数据能有效助力大豆新基因的发现。

图2 鉴定出GmMTBa是大豆中一个新的调控m6A的因子

在后基因组时代，本研究将大豆研究焦点从基因和转录层面，转向蛋白质组层面，并通过探讨表观因子在转录后阶段的调控作用，揭示了蛋白质表达量同时受转录与转录后修饰共同影响的机制，为基于多组学数据的大豆智能设计育种开辟了新的思路。

该研究由中国农业科学院生物技术研究所联合河北省农林科学院粮油作物研究所、北京大学现代农业研究院和北京格致博雅生物科技有限公司等单位完成。杨庆、侯智扬、李鳞霞、王雷立和李尚桐是论文的共同第一作者。梁哲研究员、闫龙研究员和罗晓研究员为论文共同通讯作者。该项目得到农业生物育种重大专项、国家自然科学基金、国家现代农业产业技术体系、山东省泰山学者工程等项目资助。

论文链接：https://www.cell.com/cell-genomics/fulltext/S2666-979X(25)00182-X