日本山形大学等的研究团队发现了山形县鹤冈市知名特产毛豆“老爹豆”美味的关键因素之一。通过DNA调查结果显示，加速开花和果实成熟的基因“tof11”发挥了增加“毛豆美味之源”——游离氨基酸的作用。另一方面，tof11附近还存在能够减少游离氨基酸的基因，如果将其去除，就有可能培育出风味更佳的老爹豆。
山形的夏日风味“老爹豆”。该品种还被选定为故乡纳税回馈礼品，近年来已销往日本全国（供图：山形县）
毛豆是采收未成熟大豆所得的产物。“老爹豆”的名称，据传源于古时一位领主被其美味打动，问道：“这是哪家老爹（日语读音“DADACHA”为庄内地区方言，意为父亲）种的毛豆？”
毛豆在日本作为蔬菜，近年来随着和食热潮兴起，在海外也开始能吃到了。迄今为止，国内外虽已开展大豆与毛豆的成分比较研究，以及表明毛豆美味程度由蔗糖与氨基酸含量左右的研究，但这些风味成分来源于何种基因一直不清楚。
山形大学农学部食品生命环境学科的星野友纪教授（作物育种学）等人的研究团队，正在开展当地农作物风味相关的研究。美味的评价指标多种多样，涵盖味道、外观、香气、口感等多个方面。此次研究针对老爹豆的美味，聚焦于能够增强鲜味与甜味的游离氨基酸开展了调查。
研究团队在大学试验田中将老爹豆的一个品系“白山”与大豆品种“延龄”进行杂交。历经13年8代通过自身花粉受精的“自交培育”，培育出白山与延龄DNA以不同模式混合的344个品系。团队测定了这些品系的游离氨基酸含量，并提取了DNA。
图为老爹豆染色体上控制开花的基因座（图上部）与控制游离氨基酸含量的基因座在染色体上的位置。两者尤其在11号染色体上出现峰值（供图：山形大学）
对老爹豆游离氨基酸与DNA的解析结果表明，在20条染色体中，位于第11号染色体的基因“tof11”与游离氨基酸的大量积累相关。tof11是大豆（延龄）所具有的“TOF11”基因发生突变、缺失1个碱基后功能丧失的产物。
根据此前研究，已知TOF11基因调控大豆的开花与结实时期；TOF11突变为tof11后，会导致大豆开花与结果时间提前。
与初秋结果的普通大豆相比，老爹豆的收获期稍早，于夏季上市。星野教授解释道：“毛豆的时令在夏季。老爹豆的早花特性由tof11基因调控，从而让人们得以在炎热时节食用并感受到它的美味。”
此次研究明确，该tof11基因能够增加游离氨基酸的含量。一般而言，过强的日照会抑制植物光合作用，植物会通过调节渗透压锁住水分，从而试图增强耐干燥能力。研究认为tof11基因可能在防御日光胁迫方面发挥作用，星野教授表示：“这或许是为了调节水分，通过活跃游离氨基酸代谢，从而将水分锁在细胞内的功能。”
与野生型大豆（黄色）相比，保有老爹豆所持基因的大豆突变体（绿色）到开花及长成毛豆为止的天数更短，游离氨基酸含量较多（供图：山形大学）
另一方面，在老爹豆（白山）中，研究人员还发现，在能增加游离氨基酸含量的tof11基因紧邻位置，存在一个会促使游离氨基酸含量减少的基因。星野教授解释说：“在老爹豆中，如果将增加游离氨基酸的基因作用设定为+10，那么会促使游离氨基酸减少的基因的作用就是-3。两者相抵后作用为+7，这就是我们所感知到的‘老爹豆的美味’。如果能通过品种改良消除-3的作用，就有可能培育出鲜味更加浓郁的老爹豆品种。”
星野教授表示，今后将研究老爹豆中比“白山”更早熟的品种“甘露”以及晚夏上市的“尾浦”，是否有相同基因在发挥作用，同时还希望研究有关老爹豆美味的其他因素。据说，对比品尝白山、甘露和尾浦后发现其风味各不相同。
本研究实施中使用的“殿样老爹豆”种子由鹤冈市农业协同组合（JA鹤冈）提供。研究得到了日本学术振兴会科学研究费补助金、山形大学农业食品系统尖端研究中心、鹤冈美食学创新计划、高桥产业经济研究财团、洋马资源循环支援机构、前田技术研究基金、Key Coffee柴田裕纪念财团、山口育英奖学会、饭岛藤十郎纪念食品科学振兴财团、不二蛋白研究振兴财团的资助。研究成果已发表在德国科学期刊《理论与应用遗传学》的3月24日电子版上，山形大学等在4月1日发布了该成果。
日文：JST Science Portal 编辑部
中文：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Theoretical and Applied Genetics
论文：Loss-of-function allele of the soybean flowering/maturation gene TOF11 increases free amino acid content at the edamame stage and improves eating quality
DOI：10.1007/s00122-026-05205-w
