調控植物種子發育的轉錄因子研究進展

吳玉 沈永寶，2 史鋒厚，2

（1. 南京林業大學林學院，南京 210037；2.南方現代林業協同創新中心 國家林業局南方林木種子檢驗中心，南京 210037）

植物種子發育分為形態發育和種子成熟兩個階段［1］，每個階段都由相應的轉錄因子調控和監管［2］。轉錄因子包含DNA結合區（DNA-binding domain，DBD）、寡聚化位點區（Oligomerization site，OS）、核定位信號區（Nuclear location signal，NLS）和轉錄調控區（Transcription regulation domain，TRD）4個功能結構域［3］，通過這些結構域與順式元件相互作用調控基因的表達。已知參與調控種子發育第一階段（形態發育）的轉錄因子有WOX（WUSCHEL-related homebox）、HAP3（Heme-activated protein3）等，參與調控種子發育第二階段（種子成熟）的轉錄因子有 B3（B3 superfamily）、bZIP（Basic region/leucine zipper motif）等，參與調控植物種子大小的轉錄因子 有 AP2/EREBP（APETALA2/ethylene-responsive element binding proteins）、bHLH（basic helix-loophelix protein）等。有的轉錄因子如HAP3（Hemeactivated protein3），全程參與種子發育的每個階段，而有的轉錄因子如MYB（v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog），則是種子發育過程中某個特定階段所獨有的。本文對植物種子發育過程中轉錄因子的種類、結構和功能進行概述，解析其作用順序和分子調控機理，以期為植物種子品質改良研究提供相關理論支持和技術參考。

1 調控種子發育第一階段（形態發育）過程中的轉錄因子家族及其功能

種子發育第一階段主要是胚、胚乳和種皮的形態發育，胚的發育始于胚囊中的卵細胞和精細胞形成的受精卵（合子），經過一系列變化形成原胚，原胚經細胞分裂與分化后，發育成為具有子葉、胚芽、胚軸和胚根的完整胚。胚乳在細胞增殖、區域化和細胞分化后，發育成為胚胎提供營養的組織，胚乳的發育始終早于胚的發育。被子植物種子的胚乳由胚囊中的2個極核或次生核與1個精細胞受精發育而成，裸子植物種子的胚乳是由1個雌配子體細胞發育而成。種皮由胚珠的珠被發育而成，包圍在胚和胚乳外面起保護作用。已知調控胚和胚乳發育的的轉錄因子有WOX家族、HAP3家族、MADS-box、NAC家族和bHLH家族；調控種皮形態發育的轉錄因子有bHLH家族和MYB家族。

1.1 WOX家族

WOX轉錄因子包含65個氨基酸殘基組成的同源異型結構域，根據系統進化關系分為遠古支、中間支和WUS支［4］。在雙子葉植物擬南芥中，中間支WOX2、WOX8和WOX9基因共同監管早期胚的發育形成，第一次細胞分裂后，WOX2標記頂端細胞，WOX8和WOX9標記基底細胞。至典型八細胞期，WOX9和WOX2在形成下胚軸及部分根的中間區發揮作用，WOX8在胚柄細胞表達，WOX8和WOX9作用于產生根分生組織的胚根處。Zhu等［5］研究發現在裸子植物挪威云杉（Picea abies）中，WOX基因和生長素轉運基因參與胚胎的形成，中間支WOX2、WOX8和WOX9的同源基因PaWOX2和PaWOX8/9在原胚形成階段高度表達，并且在完整胚的形成中擁有相似表達模式。WUS支的WOX2、WOX3以及WOX4基因在胚體、邊緣分生組織以及維管束系統中表達。Palovaara等［6］研究發現在擬南芥胚的發育過程中，WOX基因與激素互作，共同調控胚芽發育。此外，WOX轉錄因子還與其他轉錄因子相互作用，在胚的早期發育階段，WOX8和WOX9在受精卵、基部子細胞和下胚軸細胞中被WRKY2轉錄因子激活。由此可見，WOX轉錄因子家族在植物種子胚形期發揮重要作用，促進細胞分裂和阻止未成熟細胞的提前分化。

1.2 HAP3家族

HAP3轉錄因子包含不保守的A區、C區和保守的B區3個結構域，根據B區氨基酸序列相似性將其分為LEC1（LEAFY COTYLEDON1）型和非LEC1型，Kwong等［7］研究發現擬南芥中LEC1是胚胎發生早期和晚期正常發育所需的關鍵調節因子，在營養細胞中誘導胚胎發育，編碼CCAAT結合轉錄因子的HAP3亞基，是調控胚形成的必要因子。Jo等［8］研究表明LEC1在擬南芥種子發育中的胚細胞和胚乳組織中表達，是控制胚和胚乳發育的中心調節因子，可激活胚形態發生和細胞分化所需的基因轉錄。Pelletier等［9］研究發現LEC1在擬南芥和大豆種子不同的發育階段控制著不同的基因組，包括在種子發育早期和種子成熟過程中介導光合作用和葉綠體之間的基因組。Hu等［10］研究發現 LEC1調節擬南芥和大豆胚形態發生基因的表達，以及胚發育早期生長素的合成。Boularda等［11］研究發現LEC1全程參與植物胚胎染色質狀態的長期重編程。Orlowska等［12］研究發現LEC1在胚胎形態發生中誘導體細胞胚發育。Huang 等［13］通過比較擬南芥野生型和lec1突變體之間毛狀體發育相關的基因表達發現，LEC1在胚細胞發育后期起著決定性作用。由此可見，HAP3轉錄因子家族是植物種子胚發生發育過程中的關鍵調控因子，控制著胚胎發育過程中的多個方面。

1.3 MADS-box家族

MADS-box的名稱來自NCM1（釀酒酵母轉錄因子）、AGAMOUS（擬南芥花同源異型基因）、DEFICIENS（金魚草花同源異型基因）和SRF（人血清應答因子）這4類蛋白的首字母，均包含高度保守的由56-58個氨基酸組成的MADS-box結構域［14］。A、B、C、D、E類MADS-box基因是經典植物花器官發育模型的主要基因，D類基因主要負責調控胚珠的發育。Angenent等［15］研究發現矮牽牛的D類基因FBP7和FBP11對胚座以及胚珠的發育進行調控。Chen 等［16］研究發現蘭花中的D類MADS-box基因調控了胚珠發育的分子機制。Suárez Baron 等［17］研究發現馬兜鈴花中的D類同源基因AfimSTK是花藥和胚珠中孢子組織特性的關鍵因子。Ehlers 等［18］研究發現擬南芥的D型同源基因SHP1、SHP2調控胚珠發育。由此可見，MADS-box家族的D類基因在調控胚珠發育中至關重要。

1.4 NAC家族

NAC的名稱來自矮牽牛NAM（NO APICAL MERISTEM）基因和擬南芥ATAF1/2和CUC（CUPSHAPED COTYLEDON）基因的首字母，各成員的N 端均含有高度保守的 NAC 結構域［19-21］。Tadashi等［22］研究發現擬南芥中的NARSl和NARS2基因負責調控胚珠珠被的生長和退化，敲除掉突變體nars1和nars2后，出現珠被退化推遲和種子外形異常。野生型植株由雙突變體nars1和nars2授粉可生成具備正常外形的種子，反之種子外形出現異常。Christianson 等［23］從擬南芥中篩選出 NAC 轉錄因子ANAC102，qRT-PCR 試驗結果顯示ANAC102受低氧脅迫的誘導而表達，是水脅迫下參與種子萌發的重要調控因子。黃娟等［24］研究發現NAC轉錄因子負責調控水稻和小麥種子的發育、籽粒灌漿。朱娉等［25］研究發現小麥中的NAM基因能增加籽粒蛋白質積累，并促進鋅、鐵等微量元素吸收。Waters 等［26］研究發現NAC轉錄因子NAM-B1基因影響小麥中營養物濃度的分配。Uauy等［27］研究發現NAC轉錄因子TtNAM-B1、TtNAM-A1和TtNAM-B2能不同程度地促進籽粒中蛋白和鋅、鐵等微量元素的積累。吳丹等［28］研究發現中國春小麥中的NAM轉錄因子Gpc-1及Gpc-2參與調控籽粒中礦物元素的轉運。胡喜貴等［29］研究發現野生二粒小麥中的NAM-B1基因可提高籽粒中蛋白質、鐵、鋅等物質的含量。由此可見，NAC轉錄因子家族調控珠被生長、蛋白質和鐵、鋅等微量元素的積累。

1.5 bHLH家族

bHLH（basic helix loop helix）轉錄因子的名稱源于其含有保守的bHLH 結構域，通常以二聚體形式發揮作用，bHLH結構域含有堿性區域和HLH區域［30-31］。Kondou等［32］研究發現在擬南芥的胚胎心形發育時期，胚乳中的bHLH轉錄因子RGE1基因在控制胚胎生長中起重要作用。Feng等［33］研究發現bHLH轉錄因子ZmbHLH44（OPAQUE11）控制玉米胚乳中的貯藏營養代謝。Tanabe等［34］研究發現玉米種子發育中ZmbHLH在胚乳和胚胎發育過程中高度表達，參與了它們的發育。此外，還發現ZmbHLH87和ZmbHLH185在轉移細胞中特異性表達，調節籽粒灌漿過程。Li等［35］研究發現蕓苔中的bHLH轉錄因子BrTT8主要負責調節種皮中原花色素（PA）的積累。Gonzalez等［36］研究發現擬南芥種子的棕色由原花色素（PA或縮合單寧）在其內部種皮層中的沉積引起，TT2、TT8和TTG1組成的轉錄因子復合物控制PA生物合成基因的表達，一起調控芽表皮中的毛狀體發育和外種皮層粘液產生細胞的分化。Padmaja等［37］研究發現TT8基因的突變是抑制芥菜黃種子突變體LBG轉錄所必需的，負責調控種皮顏色。由此可見，bHLH轉錄因子家族在調控胚胎、胚乳及種皮的發育過程中不可或缺。

1.6 MYB家族

MYB（v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog）轉錄因子因含有Myb結構域而得名，其N端由 1-3 個串聯 R 結構（R1、R2 和 R3）組成［38］。Matsui等［39］在擬南芥中通過嵌合AtMYB23阻遏物的表達發現MYB蛋白AtMYB23參與調控種皮發育。Luo等［40］研究發現將苦蕎中分離出的FtMYB15基因在擬南芥中異位過量表達后，種皮中色素沉著增加，且花青素積累水平提高。Herniter等［41］通過PCR標記豇豆中的MYB113基因Vigun05g039500，發現其是豇豆黑色種皮顏色的候選基因。由此可見，MYB轉錄因子家族主要調控種皮發育和種皮中色素的積累。

2 調控種子發育第二階段（種子成熟）過程中的轉錄因子家族及其功能

種子發育的第二階段包括器官增大和種子成熟［2］，種子的大小由胚、胚乳和種皮三者的協調生長決定，種子的成熟以淀粉、脂類和蛋白質等貯藏物合成積累的完成為標志［42-43］。參與調控種子成熟和種子大小的轉錄因子有HAP家族、B3家族、Zinc finger家族、bZIP家族、AP2/EREBP家族、WRKY家族、IKU、MINI3、SHB1基因和KLU基因。

2.1 HAP家族

HAP3家族的LEC1轉錄因子參與調控種子成熟，Kagaya等［44］研究發現擬南芥中LEC1通過調 節FUS3（FUSCA3） 和ABI3（ABSCISIC ACID INSENSITIVE3）來控制種子成熟過程中貯藏蛋白基因（SSP）的積累，LEC1異位表達能夠激活SSP基因表達和誘導FUS3、ABI3和LEC2的表達。Mu等［45］研究發現LEC1在脂肪酸合成環節發揮著重要的調控作用，在擬南芥中過表達LEC1會導致脂肪酸生物合成基因的全面增加的表達。Junker等［46］研究發現LEC1部分與脫落酸結合，影響生長素合成，參與調節胚胎和胚胎外細胞的伸長。Tan等［47］研究發現在甘藍型油菜中條件性表達LEC1同源基因BnLEC1和BnL1L導致脂肪酸水平增加。由此可見，HAP3家族主要負責調節胚胎伸長、貯藏蛋白積累和脂肪酸合成。

2.2 B3家族

B3超家族分為LAV家族、ARF家族、RAV家族和REM家族，LAV家族又分為AFL（LEC2/FUS3/ ABI3）亞家族和HSI亞家族，兩個亞家族成員均參與種子成熟的調控。Baud等［48］研究發現擬南芥中種子成熟轉錄由LEC2、FUS3和ABI3調控，LEC1在LEC2和ABI3作用下增強了OLE1啟動子的活化，擬南芥原生質體中產生的重組LEC1和LEC2蛋白可在體外與NF-YC2形成調節性多蛋白復合物。Grimault等［49］研究發現AFL亞家族轉錄因子在玉米籽粒灌漿中發揮重要作用，鑒定出的LEC2、FUS3、ABI3的同源基因ZmAFL4、ZmAFL2和ZmAFL3 / ZmVp1可反式激活玉米油質蛋白啟動子，調控胚乳儲備物質積累。Roscoe等［50］研究發現擬南芥種子儲備定量由AFL調控，ABI3、FUS3和LEC2共同調節種子成熟的儲備，其中ABI3更大程度控制了儲存蛋白質含量，FUS3則更大程度地控制了脂質含量。雖然ABI3控制整個胚胎的儲備含量，但LEC2和FUS3也參與調節不同胚胎區域的儲備。Fatihi 等［51］研究發現，擬南芥中AFL對于實現種子成熟的儲存積累至關重要，LEC1是ABI3、FUS3 在上游發揮正調控作用的因子，對種子成熟行為進行控制，諸如12S 貯藏蛋白基因的表達、葉綠素與花青素的積累等。此外，FUS3和LEC1還負責調控種子內ABI3蛋白的豐度。Kagaya等［52］研究發現LEC1通過調節FUS3和 ABI3來控制種子貯藏蛋白基因，LEC1的異位表達對FUS3和ABI3的表達具備誘導作用，基于LEC1、FUS3與ABI3 的多突變體狀況下，SSP這一種子貯藏蛋白的表達強度增強。可見LEC1對SSP基因表達的調控作用在一定程度上依賴于FUS3與ABI3。Boulard等［53］研究發現LAFL基因（LEC2、ABI3、FUS3、LEC1）編碼調節種子發育不同方面的轉錄因子，調控胚胎從早期到晚期儲存化合物的積累。這些轉錄因子調控胚胎發育和種子成熟之間的轉換、成熟種子和發芽之間的轉換。Boulard等［11］研究發現LEC1（NF-YB9）直接與LEC2相互作用以控制種子中的基因表達，LEC1與LEC2兩者的互作并非表現為直接線性相關，LEC1、ABI3和FUS3 在LEC2異位表達誘導后積累，此積累僅在激活種子特異蛋白后發生。由此可見，LEC2可能聯合LEC1、ABI3 與FUS3一起對種子成熟期進行調控，通過有序的互作行營造滿足胚發育所需的細胞環境，對胚發育進行調控。

2.3 Zinc finger家族

Dof家族屬于Zinc finger超家族，包含DNA結合域與特異轉錄調控域，主要調控種子的胚乳發育、貯藏蛋白的合成及脂肪含量的變化［54］。Kushwaha等［55］研究發現Dof轉錄因子PBFs在種子的發育階段激活醇溶蛋白啟動子轉錄，玉米ZmPBF、水稻PBF和小麥WPBF通過識別胚乳表達基因醇溶蛋白對應啟動子中的 TGTAAAG 序列來激活其表達。除了醇溶蛋白基因以外，其他的胚乳表達基因如LKR基因，也被PBFs和Opaque-2共同調節。Gupta等［56］研究發現EcDof基因參與小米谷粒灌漿期間蛋白質的積累。王志坤等［57］研究發現在大豆中過量表達GmDof11，可觀察到種子含油量升高，而蛋白質含量降低。Zhang等［58］最新研究表明，水稻中OsDof24和OsDof25能夠調節種子貯藏蛋白谷蛋白GluB-1基因的表達。由此可見，Dof 轉錄因子家族在種子發育成熟過程中發揮著非常重要的作用。

2.4 bZIP家族

bZIP（Basic leucine zipper）轉錄因子是真核生物轉錄因子中最具保守性且分布最廣泛的一類蛋白，由亮氨酸拉鏈區域和DNA結合堿性結構域組成［59］。Jakoby等［60］將擬南芥的bZIP轉錄因子分為了A、B、C、D、E、F、G、H、I和S10個亞族，不同亞家族發揮不同作用。Finkelstein等［61］研究發現C亞族bZIP 蛋白參與油菜中種子貯藏基因表達，Lara等［62］在擬南芥中通過原位雜交分析表明bZIP 轉錄因子AtbZIP10和AtbZIP25的表達從種子中的mRNA發育的早期階段開始，在成熟時達到峰值，在種子發育后期開始下降，在時間和空間上匹配編碼2S白蛋白和十字花科蛋白的種子貯藏蛋白基因。此外，通過酵母雙雜交系統分析發現AtbZIP10/25與ABI3的共表達導致At2S1啟動子的活化能力顯著增加，表明它們是參與種子特異性表達的調節復合物的一部分。Gacek等［63］研究發現發現菜豆內G亞族bZIP蛋白ROM1和ROM2通過調節儲存蛋白質基因的表達來調控種子成熟。由此可見，bZIP轉錄因子家族調控種子發育成熟過程中貯藏蛋白的積累。

2.5 AP2/EREBP家族

AP2/EREBP超家族包含60-70個氨基酸殘基的AP2/ERF結構域，分成EREBP亞族和AP2亞族，EREBP亞族分為ERF、DREB和Soloist，AP2亞族分為 AP2、RAV［64-65］。Irish 等［66］研究發現 AP2 在控制擬南芥種子大小方面發揮重要作用。Wang等［67］研究證實AP2亞族參與調控種子的體積、重量、蛋白和油類的積累。Jiang等［68］研究發現APETALA2轉錄因子SNB（SUPERNUMERARY BRACT）調控水稻種子大小，其增加的穎片縱向細胞伸長導致ssh1突變體產生比野生型體積更大、粒重更高的種子。Ohto 等［69］研究發現擬南芥中AP2調控胚珠和種皮的發育，對等位基因ap2突變的分析表明 AP2活性直接影響種子質量，導致種子發育過程中己糖與蔗糖的比例發生變化；相互交叉實驗表明AP2對種子質量的母體效應涉及胚細胞數和細胞大小的調節。Zhao等［70］研究發現AP2轉錄因子AtAP2同源基因OsAP2-1在水稻花與種子的發育中至關重要。Ohto等［71］研究發現AP2對胚胎、胚乳和種皮發育的影響決定了擬南芥的種子大小，AP2控制母系的種子質量，ap2突變體產生比野生型更大的種子。Cernac等［72］研究證實擬南芥內AP2/ EREBP 轉錄因子WRI（WRINKLED）與種子貯藏物新陳代謝行為相關，WRI表達水平減弱后種子無法有效完成蔗糖向三酯酰甘油的轉化，導致油類物質在種子內積累量減少，WRI過度表達則可導致種子與幼苗所含三酯酰甘油量升高。Penfield等［73］研究發現擬南芥中DREB類轉錄因子ABI4是胚內ABA（脫落酸）作用的關鍵接受因子，具備抑制胚中脂質降解的功能，經由與ABI3、ABI5互作，對ABA的信號轉導施加影響。Lasserre等［74］研究發現AP2/ERF轉錄因子AtERF38（At2g35700）基因對擬南芥種子次生壁產生具備正向調節作用，對擬南芥成熟種子實施GUS染色，借助RT-PCR法發現，AtERF38基因的表達量和次生壁增厚正向相關。由此可見，AP2/EREBP超家族在調控種子大小、種子貯藏物質積累和種子質量方面至關重要。

2.6 WRKY家族

WRKY家族各基因的N末端均包含“WRKYGQK”七肽序列的保守結構域，其名稱來自縮寫“WRKY”［75］。Garcia等［76］研究發現 WRKY 轉錄因子TTG2（TRANSPARENT TESTA GLABRA2）負責調控種子體積，對于胚乳生長發育進行空間層面的直接限制，主要在胚乳和珠被中表達，TTG2在調控種子體積上高度遵循孢子體母本效應，ttg2突變體受到胚乳細胞化提前的影響后種子胚乳變小，珠被細胞變短，種子由此變得圓且小。Gonzalez等［36］研究發現TTG2通過調節原花青素途徑中的液泡轉運步驟來控制擬南芥中種皮單寧的發育調控。Johnson等［77］研究擬南芥ttg2突變體發現，其種皮內縮合單寧的合成以及黏液質的累積受到抑制后種皮表現為淺黃色，大量縮合單寧合成渠道的中間產物集中于ttg2突變體的種子內，導致其細胞伸長的反應能力異常。Amato等［78］研究發現葡萄樹WRKY轉錄因子TTG2同源基因VvWRKY26參與調節液泡運輸和類黃酮生物合成，在空泡pH調節中實現PH3功能并恢復野生型色素沉著表型。然而此家族內MINI3則經由IKU-MINI3-SHB1途徑對種子大小進行控制，在作用機制上完全不同于TTG2。由此可見，WRKY家族主要調控種子體積、胚乳的生長發育和種皮顏色。

2.7 IKU、MINI3和SHB1 基因

IKU-MINI3-SHB1調控途徑涉及HAIKU1（IKU1）、富含亮氨酸的重復激酶HAIKU2（IKU2）、WRKY轉 錄 因 子MINISEED3（MINI3） 和 上 游的調節因子SHORT HYPOCOTYL UNDER BIUE1（SHB1）［79］。Wang 等［80］研究發現擬南芥胚乳和種子大小的發育受IKU途徑調節，包括IKU1、IKU2和MINI3。Zhou等［81］確定SHB1基因是擬南芥種子發育的正調節因子，shb1-D突變體種子大小的增加與胚乳細胞化、合點胚乳增大和胚胎發育有關。SHB1在擬南芥體內與MINI3和IKU2的啟動子結合，在種子發育的早期階段促進種腔和胚乳生長。Xiao等［82］研究SHB1是種子發育的關鍵調節基因，在油菜中過量表達SHB1，較強的MINI3啟動子調控SHB1、MINI3和IKU2的直系同源物，最終導致種子質量顯著增加。Meng等［83］研究發現擬南芥中通過AN3-MINI3基因級聯調節種子胚胎發育，SHB1與MINI3的啟動子結合調節胚胎細胞增殖（細胞分裂和伸長）。由此可見，IKU途徑是植物種子胚乳早期生長階段的重要調控機制，主要調控種子大小、種子質量、胚乳生長和胚胎發育。

2.8 KLU基因

Anastasiou等［84］研究發現擬南芥中細胞色素基因KLU（P450 KLUH/CYP78A5）負責對種子大小進行調控，Zhang等［85］研究發現轉錄因子SOD7通過直接抑制擬南芥中的KLU表達來調節種子大小，SOD7通過限制胚珠和發育種子的分布中的細胞增殖來調節種子大小。Zhao等［86］研究發現擬南芥KLU同源基因GmCYP78A72調控大豆種子大小，在擬南芥中和大豆中的過量表達GmCYP78A72均導致種子增大。Adamski等［87］研究發現KLU調控胚珠和種子大小，KLU在內珠被中過表達促進細胞增殖和種皮生長，此外，KLU誘導種子體積增加提升了種子中的相對含油量。由此可見，KLU基因主要在調控種子大小和種子相對含油量。

3 展望

近年來，隨著越來越多植物基因組測序的完成和植物轉錄因子數據庫的構建，以及各類轉錄因子基因分離與功能鑒定新方法的開發極大推進了種子發育轉錄因子及其分子調控機理等方面的研究進展［88］。目前，已開發的各類轉錄因子基因分離與功能鑒定方法有：利用生物信息學已建立的數據庫進行轉錄因子保守結構域分析、轉錄因子亞細胞定位分析等；通過瞬間轉化法（基因槍法、電轉化法、PGE處理法及農桿菌介導法等）和突變體表型法（基因過量表達法和基因功能缺失突變體法）進行轉錄因子基因功能鑒定；通過轉座子標記、同源序列法、T-DNA 激活標簽法、圖位克隆法、酵母單雜交法實現轉錄因子基因分離。此外，還有酵母雜交法、染色體免疫共沉淀法（ChIP）、嵌合轉錄因子法等［89］。這些不斷進步的技術和方法被運用到了種子發育轉錄因子的研究中，如通過瞬間表達法可以有效地鑒定出參與種子發育的目標基因［90］；借助突變體研究與分子遺傳學技術已成功鑒定了部分影響胚乳發育的基因［54］；借助ChIP 技術測定了種子發育中成熟基因的表達［91］。由此可以預測，技術的進步將促使人類從新的角度更全面地探索控制種子發育的遺傳機制，從而更加有效地進行作物種質資源的遺傳改良。