Variation and fitness of hybrid F4 between glyphosate-tolerant soybeans and three wild soybean populations from Northern China.
Pest Manag Sci · 2026 · 82:6710-6721 · PMID 41968476 · 등급2 코호트·RCT 코호트연구 · 농업과 정책 > GM 작물 · 식물
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초록 전문 번역 · gemma4:e4b
배경: 유전자 변형 글리포세이트 내성(GT) 대두(Glycine max) 재배와 관련하여, 교잡 및 유전자 도입을 통한 야생 근연종인 Glycine soja로의 유전자 흐름 가능성이 주요 우려 사항이다. 이는 새로운 심각한 잡초 방제 문제를 야기하고 야생 대두 유전자원을 오염시킬 수 있다. 이러한 위험은 대두의 기원지이자 주요 야생 유전적 다양성 저장소이며 대규모 재배 지역인 중국 북부에서 특별한 주의를 요한다. 중국 북부의 세 가지 야생 대두(IMBT, JLBC-1, HJLHRB-1)와 GT 대두의 F1-F3 잡종에 대한 이전 연구는 연속적인 세대를 거치면서 잡종 적합도가 증가하는 것을 보였으며, 두 가지 뚜렷한 분리 패턴이 관찰되었다. 결과: 이 두 가지 분리 패턴과 일관되게, 두 가지 유형의 F4 잡종이 조사되었다: 형질 분리형 잡종(IMBT F4) 및 분리 왜곡형 잡종(JLBC-1 F4, HJLHRB-1 F4). 두 그룹 모두 야생 전구체에 비해 상대적 복합 적합도가 증가하였으며, 이는 영양 생장(덩굴 성장 습성, 높은 바이오매스)과 생식 능력(종자 수 및 무게) 향상에 기인하였다. 구체적으로, 형질 분리형 IMBT F4 잡종은 자매 그룹 내외에서 다양한 형질을 나타냈다. 분리 왜곡형 JLBC-1 F4와 HJLHRB-1 F4는 균일하고 잡초 같은 표현형을 보였다. 결론: 초기 교잡이 발생할 경우, GT 형질은 야생 대두 개체군으로 유전자 도입되어 적합도가 향상된 형질 분리형 및 분리 왜곡형 F4를 생성할 수 있다. 형질 분리형은 잡종이 더 넓은 범위의 생태적 지위에 적응하는 데 중요한 역할을 할 수 있는 반면, 분리 왜곡은 야생 대두 서식지에서의 정착을 촉진할 수 있다. 따라서 야생 대두와 공존하는 지역에 방출된 GT 대두로부터의 유전자 흐름을 막기 위한 효과적인 조치가 필요하다. © 2026 Society of Chemical Industry.ORIGINAL ABSTRACT
BACKGROUND: A major concern about growing transgenic glyphosate-tolerant (GT) soybean (Glycine max) is the potential for gene flow to the wild relative Glycine soja, through hybridization and introgression. This could create new and serious weed-control problems and pollute wild soybean germplasm resources. This risk deserves particular attention in northern China, which is the origin center for soybean, a key reservoir of wild genetic diversity, and a major region of soybean cultivation. Our previous research on F1-F3 hybrids of three wild soybeans (IMBT, JLBC-1, HJLHRB-1) from northern China and GT soybean showed hybrid fitness increasing over successive generations, with two distinct segregation patterns observed. RESULTS: Consistent with these two segregation patterns, two types of F4 hybrids were examined: trait-segregating hybrids (IMBT F4) and segregation-distorted hybrids (JLBC-1 F4, HJLHRB-1 F4). Both displayed increased relative composite fitness compared with their wild progenitors, driven by enhanced vegetative growth (vine growth habit, higher biomass) and reproductive capacity (seed number and weight). Specifically, trait-segregating IMBT F4 hybrids exhibited various traits among and within sister groups. Segregation-distorted JLBC-1 F4 and HJLHRB-1 F4 displayed uniform, weedy-like phenotypes. CONCLUSION: If initial hybridization occurs, GT transgenes could introgress into wild soybean populations to produce fitness-enhanced trait-segregating and segregation-distorted F4. Trait-segregating may have a major role in hybrids adapting to a wider range of ecological niches, whereas segregation distortion may promote establishment in wild soybean habitats. Thus, effective measures are needed to prevent gene flow from GT soybean released in regions sympatric with wild soybean. © 2026 Society of Chemical Industry.| 저자 | Liang, R.; Chen, M. R.; Wei, L. H.; Lv, S. R.; Ji, X. Q.; Liu, J. L.; Qiang, S.; Song, X. L. |
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| 저널 | Pest management science |
| 권·호·쪽 | 82(7), 6710-6721 |
| PMID | 41968476 |
| DOI | 10.1002/ps.70753 |
| MeSH | Glycine max; Glyphosate; Glycine; China; Hybridization, Genetic; Plants, Genetically Modified; Herbicides; Genetic Fitness; Herbicide Resistance; Gene Flow |