光環境がダイズ種子のイソフラボノイド生合成を制御することを解明(Light Environment Regulates Isoflavonoid Biosynthesis in Soybean Seeds)

2026-09-16 中国科学院(CAS)

中国科学院(CAS)南中国植物園のHOU Xingliang教授らは、季節による自然光環境の変化がダイズ種子のイソフラボノイド蓄積に及ぼす分子機構を研究し、含量を制御する重要遺伝子 ICR1 を同定した。研究では、日長シグナルが GmCOL2b-ICR1 分子モジュールを介してイソフラボノイド蓄積を制御することを明らかにした。また、UV-B放射はICR1タンパク質の安定性を高めることでICR1の蓄積を促進することが示された。イソフラボノイドは植物の病害抵抗性や微生物との相互作用、非生物的ストレス応答、根粒形成に関与するほか、ヒトの栄養・健康にも関係する。本成果は、自然光環境とダイズ種子品質を結び付ける分子機構の理解に貢献する。

光環境がダイズ種子のイソフラボノイド生合成を制御することを解明(Light Environment Regulates Isoflavonoid Biosynthesis in Soybean Seeds)
A molecular model illustrating the regulation of isoflavonoid accumulation in soybean seeds by the light environment. (Image by ZHANG Chunyu)

<関連情報>

光周期とUV-Bは、ダイズ種子におけるイソフラボノイド蓄積を制御するICR1の働きを調整する Photoperiod and UV-B orchestrate ICR1 to control seed isoflavonoid accumulation in soybean

Mingyang Jian, Huan Wu, Cuirong Tan, Yushuang Yao, Shu Liu, Yilong Hu, Xingliang Hou, Chunyu Zhang
The Plant Cell  Published:07 September 2026
DOI:https://doi.org/10.1093/plcell/koag268

Abstract

Being sessile, plants optimize their physiological and metabolic processes in response to ambient environmental cues, such as light. However, the molecular mechanisms underlying environmental regulation of seed isoflavonoid biosynthesis in soybean remain largely elusive. Here, our genome-wide association study (GWAS) identifies Isoflavone Content Regulator 1 (ICR1), encoding a Regulator of Chromosome Condensation (RCC1) family protein, as a positive regulator of seed isoflavonoid accumulation in soybean. The CONSTANS (CO) homolog GmCOL2b directly suppresses ICR1 transcription by binding to a CORE cis-element. Notably, nature variations flanking the CORE sequence influence GmCOL2b binding affinity, thereby modulating ICR1 transcription and seed isoflavone content. We further demonstrate that photoperiod significantly affects seed isoflavone content, with short-day (SD) conditions promoting isoflavonoid accumulation by relieving GmCOL2b-mediated repression of ICR1, while UV-B radiation facilitates ICR1 protein accumulation. Subsequently, ICR1 interacts with GmMYB12B2 to enhance seed isoflavonoid biosynthesis. Our findings elucidate how soybean integrates environmental light signals, including photoperiod and UV-B signaling that vary across seasons or latitudes, to coordinate seed isoflavonoid biosynthesis, providing a valuable genetic resource for improving soybean nutritional quality.

1204農業及び蚕糸
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