在中国，大豆作为重要的粮食和饲料作物，其种植面积有限，依赖大量进口。然而，通过玉米–大豆间作/套作的方式，或许能缓解这种短缺，但大豆在玉米阴影下的耐荫性研究至关重要。传统研究侧重于形态、生理和栽培条件，而对于群体遗传机制的探索却相对匮乏。RTM-GWAS，作为一种强大的全基因组关联分析方法，能有效识别出QTL和基因，减少假阳性和假阴性，特别适合于结构接近的重组自交系群体（RIL），有助于揭示耐荫基因网络的全貌。
南京农业大学与广西农业科学院经济作物研究所联手，近日在The Crop Journal上发表了题为“Genome-wide association with transcriptomics reveals a shade-tolerance gene network in soybean”的突破性研究成果。他们选用矮脚早（耐荫）和Chippewa（敏感）亲本衍生的RIL群体，采用全基因组关联分析结合转录组分析，揭示了大豆耐荫性的遗传机制。
研究发现，遮荫条件下，非耐荫品种的株高和节间长度显著增长，髓部薄壁细胞伸长明显，而耐荫品种的变化较小，这表明株高的增加主要源于细胞伸长（图1）。通过计算STI（相对株高和节长平均值）和RCL（相对髓部细胞长）指标，研究人员发现了与这两个性状关联的140个和146个基因位点，显示RIL群体具有丰富的遗传重组潜能（图2）。进一步的分析揭示，尽管STI和RCL相关的基因在功能注释和蛋白–蛋白相互作用网络中有紧密联系（图3），但两者性状独立，各自构成独特的基因网络。转录组分析显示，21,475个差异表达基因（DEG）在不同时期发挥作用，与GWAS结果相辅相成（图4），表明耐荫性基因网络由多个子性状的基因共同构建，形成一个复合性状的遗传体系。
该研究的主角——南京农业大学苏燕竹博士，与盖钧镒教授和广西农业科学院孙祖东研究员共同贡献，他们获得了国家重点研发计划、教育部学科创新引智计划、国家现代农业产业技术体系专项、江苏省项目和广西科学研究与技术发展项目等多方面的资助（注：详细基金信息已省略）。