果莢炸裂對野生豆科植物種子傳播及適應性具有重要意義，也是造成豆科作物種子流失、產量減少等不利農業生產的關鍵因素之一。目前，豆科植物果莢炸裂抗性的形成及其進化機制尚不清楚。
中國科學院植物研究所賀超英研究組利用大豆染色體片段代換系鑒定到兩個調控果莢炸裂的位點qPdh1和qPSH1。其中qPdh1起主效作用，Pdh1功能喪失型（LoF）變異是調控栽培大豆果莢炸裂抗性的主要遺傳基礎。進一步，分析發現，Pdh1的LoF等位變異起源于我國黃淮地區的野大豆，并在栽培大豆的馴化過程中被選擇。在栽培大豆中，Pdh1的LoF變異由黃淮地區向北部和東北部等地區傳播并擴散。這一地理分布及演化模式的形成與降水量變化顯著相關，而Pdh1功能基因型的表達量對環境的應答與裂莢性狀可塑性之間存在顯著相關。研究還發現，Pdh1起源于暖季型豆科植物，其直系同源基因在菜豆、豇豆、綠豆等相關作物的馴化過程中被平行選擇。
該研究對探討豆科植物果莢炸裂性狀的可塑性和適應性的進化機制具有重要的科學意義，并對豆科作物裂莢抗性育種具有現實的指導意義。
近日，相關研究成果在線發表在《新植物學家》（New Phytologist）上。研究工作得到國家自然科學基金重點項目、國家杰出青年科學基金和中國科學院重點部署項目等的支持。東北農業大學、杭州師范大學的科研人員參與研究。