尋找大豆抗蟲基因
大豆胞囊線蟲（Soybean cyst nematode，簡稱SCN，學名為Heterodera glycine）是大豆在美國最可怕的害蟲之一，可造成大豆收穫下降40%，每年在美國造成大約13億美金的農損。而且，因為「中鏢」的大豆就只是長得有點矮小、葉子變黃，常常會讓農夫以為可能只是環境的問題而已。據說，唯一能確定中鏢的方法，就是把土壤樣本拿去給線蟲專家檢驗。
因為躲在土壤裡不好處理，目前公認最好的處理方式是減少耕作（翻土會讓線蟲可以順便「開發處女地」）、進行輪作以及種植抗線蟲的大豆品系。目前在美國有95%的育種計畫都是使用來自PI 88788的rhg1位點所帶有的抗性基因。但是，重複使用只會導致人擇，所以產生可抗rhg1位點的線蟲是早晚的事。因此，從大豆尋找新的抗蟲基因已成為當務之急。
在2010年，研究團隊觀察到大豆的PI 567516C品系，對許多不同的SCN都有抗性，且抗性的模式與rgh1不同。他們用一個對SCN敏感的品系與它雜交，建立了回交群體後，在大豆的第10號染色體上找到了一個數量性狀基因座（QTL）。這個QTL可以抵抗至少五種SCN，他們把這個QTL命名為qSCN10。
在最近的研究中，他們將這個QTL做進一步的精細定位，讓範圍縮小到剩下原來的三分之一左右，涵蓋了大約20個基因。
接著，研究團隊分析這20個基因在敏感品系與抗性品系之間，是否有蛋白質序列上的差異。在這20個基因中，只有2個有差異。另外，研究團隊還分析了這些基因的表現情況，結果在抗性品系中只有3個基因在植物受到感染時表現量變高。兩個是在感染早期表現量上升，1個則是在感染晚期表現量上升。
接著他們又分析這三個基因的啟動子，發現只有兩個基因（TGA1-10與SCT-10）的啟動子在敏感品系與抗性品系之間有差異。當他們把這兩個基因轉入對線蟲敏感的品系中高度表現後，敏感品系的根部囊腫就變少了。高度表現TGA1-10的大豆，其囊腫數量減少 6.4 倍（84.6%）；而高度表現SCT-10的大豆，其囊腫數量減少5.3 倍（81.2%）。
其中的TGA1-10是一個轉錄因子，而SCT-10則是一個Shugoshin C-terminus 蛋白。Shugoshin 蛋白與微管組織和調控有關，因為微管在線蟲感染過程中扮演重要角色，推測可能透過干擾微管形成來妨礙線蟲進行感染；而轉錄因子的可能機制就更多了。
這些都有待後續的研究，不過目前既然已經知道了這兩個重要的抗性基因，育種專家們當然就可以進行育種，培育句型新型抗蟲能力的大豆！
參考文獻：
Lakhssassi, N., Chhapekar, S.S., Devkar, V. et al. Discovery of two tightly linked soybean genes at the qSCN10 (O) locus conferring broad-spectrum resistance to soybean cyst nematode. Commun Biol 8, 259 (2025). https://doi.org/10.1038/s42003-025-07633-8
