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来自台湾的研究人员分析了约700份赤豆种质资源，解决了其驯化起源的争议。研究表明，赤豆在3至5千年前于日本驯化，后扩散至中国并与当地野生种杂交。研究鉴定出控制种子颜色和脱粒性状的关键基因，揭示了早期弱选择在驯化中的作用。
赤豆（Vigna angularis）是一种具有红色种皮的重要东亚豆类作物。尽管考古记录显示日本最早开始种植赤豆，但之前的遗传证据表明中国中部栽培品种的遗传多样性最高。由于绳文（Jomon）人群在日本列岛居住早于弥生（Yayoi）稻作人群约三千年，赤豆驯化的时空起源一直存在争议。此外，一些驯化性状（如荚果开裂和种皮颜色）的演化无法通过考古记录追溯，需要遗传学研究补充。
研究人员调查了约700份赤豆种质资源，涵盖野生和栽培种群。结果表明，该物种的野生种群可能起源于喜马拉雅地区，并自然扩散至中国中部和日本。遗传证据显示，赤豆在日本驯化的时间为3至5千年前，随后栽培种扩展回中国，并与当地野生种群杂交，在中国南部形成了混合栽培种群。这种复杂的群体结构可能是之前难以追溯赤豆驯化起源的原因。
野生赤豆种皮上有斑驳的黑斑，而大多数栽培品种具有均匀的红色背景且无黑斑。研究人员鉴定出控制这两个性状的主效基因。红色背景的形成是由花青素还原酶基因VaANR1的一个氨基酸突变引起的。分子特征分析证实，该氨基酸突变改变了酶功能，干扰了花青素的加工及下游无色原花青素的积累。对于控制斑驳黑斑的位点，野生祖先单倍型包含三个同源MYB转录因子基因，仅中间的VaPAP1在种子发育期间表达。在栽培品种中，非等位同源重组可能发生在两侧拷贝之间，导致VaPAP1缺失并产生一个在种子发育期间不表达的嵌合拷贝。
研究人员还模拟了另一个基因VaMYB26的演化轨迹，其移码突变已被证明可导致栽培品种荚果不开裂。由于这三个性状均具有孟德尔遗传基础，突变等位基因频率的时间进程反映了该自交物种驯化表型的演化。三个基因的突变频率增加时间远早于5千年前，表明在推断的野生-栽培种分化时间之前已存在弱选择。
本研究解决了赤豆驯化的复杂群体结构问题，鉴定并验证了驯化性状的关键基因，并推断了这些性状的演化轨迹，补充了考古证据，支持早期弱选择在驯化中的作用。
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