我所在大豆光周期調(diào)控開花研究領(lǐng)域取得重大突破
生育期長度是決定大豆產(chǎn)量的重要因素之一,并與種植緯度、種植季節(jié)密切相關(guān),是育種主要選擇目標(biāo)性狀,而生育期是光周期反應(yīng)的重要指標(biāo)。
大豆是敏感型高溫短日作物,適應(yīng)于高緯度環(huán)境的大豆栽培種對(duì)光周期必須具有不敏感性。經(jīng)典遺傳學(xué)研究表明:4個(gè)主要位點(diǎn)E1、 E3、E4和 E7被證明參與控制這種不敏感性。其中,E1 位點(diǎn)是Bernard于1971年發(fā)現(xiàn)并命名的,但由于該基因位于第六號(hào)染色體(LG C2)中心粒著絲點(diǎn)附近,遺傳重組率極低,致使人們一直未揭開E1基因的神秘面紗。東北地理所大豆分子育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)繼圖位克隆了E3 (Genetics,2009)、E4 (Genetics,2008)基因后,夏正俊研究員與日本科學(xué)家一道經(jīng)過近十年的潛心研究,利用最為經(jīng)典的圖位克隆法一步一步準(zhǔn)確地將E1基因克隆。進(jìn)一步研究表明:該基因含有一個(gè)核定位信號(hào),C端含有與植物轉(zhuǎn)錄因子B3遠(yuǎn)緣相近的結(jié)構(gòu)域,是一類新型的豆科作物特有的轉(zhuǎn)錄因子;研究結(jié)果揭示了豆科植物具有獨(dú)特的光周期調(diào)控開花網(wǎng)絡(luò);為大豆光周期調(diào)控開花的分子機(jī)理研究和超早熟新品種的分子設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。因?yàn)镋1基因?qū)Υ蠖蛊贩N的生育期與光周期反應(yīng)起決定性作用,可以說此項(xiàng)研究的重大突破是自1920年大豆光周期現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)以來,我國科學(xué)家對(duì)該領(lǐng)域最重要的貢獻(xiàn)。同時(shí),進(jìn)一步強(qiáng)化了我所在大豆光周期研究領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位。主要研究結(jié)果已于2012年5月22日在線發(fā)表在在美國科學(xué)院院刊PNAS上。
(www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1117982109)
其中一位審稿人給予了如下評(píng)論:
總體而言,本研究對(duì)于我們認(rèn)識(shí)不同植物在調(diào)控開花上如何進(jìn)化是一個(gè)重要的里程碑式工作;同時(shí),有助于進(jìn)一步克隆出大豆中控制開花期重要的調(diào)節(jié)因子。因此,本研究展示了植物如何調(diào)控開花的一個(gè)全新的概念,因而引發(fā)人們的濃厚興趣。

大豆生育期基因E1的圖位克隆
附件下載:
吉公網(wǎng)安備22017302000214號(hào)