2026年6月，德国马克斯·普朗克分子植物生理研究所Saleh Alseekh团队在The Plant Journal发表了题为GWAS identifies regulators of seed and leaf morphology in common bean, revealing OFP5 as a major seed size determinant的研究论文。该研究整合图像表型技术与全基因组关联分析(GWAS)，系统解析了莱豆(别名：四季豆)种子及叶片形态建成与色泽变异的遗传架构，并成功鉴定出一个调控种子大小的关键基因PvOFP5。
研究团队以434份莱豆种质资源为材料，结合图像表型、高通量测序和全基因组关联分析，系统解析了71个种子和叶片形态、色泽性状的遗传基础，鉴定出73个高置信度关联位点和114个候选基因，并发现多个具有多效性的关键QTL(同时调控多个性状)，为莱豆重要农艺性状解析和分子育种提供了重要遗传资源。
图1.菜豆种子与叶片高通量图像表型采集
基于基因分型测序(GBS)数据，研究团队在普通豆6号染色体上发现控制种子大小的重要QTL，并定位到关键基因PvOFP5。该基因在安第斯和中美洲基因库中存在5个SNP差异，导致3个氨基酸替换，其中D178E位于蛋白关键α-螺旋结构域，可能是决定种子大小差异的分子基础。
图2.菜豆叶片和种子性状的遗传位点
图3.种子大小关键基因PvOFP5的鉴定
研究团队在拟南芥中验证了PvOFP5功能。结果表明，安第斯型PvOFP5可显著增加种子面积、长度和宽度，中美洲型促进效果较弱，证实PvOFP5是调控普通豆种子大小的关键基因，其功能在双子叶植物中高度保守，并揭示了不同基因库种子大小分化的遗传基础。
图4.拟南芥功能验证证实PvOFP5调控种子大小
综上所述，该研究首次将高通量图像表型与SNP和SV联合GWAS相结合，转化为可直接用于遗传解析的表型数据，构建了菜豆叶和种子性状的全面遗传图谱。该成果为菜豆产量与品质的协同改良提供了新的基因资源和技术思路。