大豆分子設(shè)計(jì)育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室明確E9基因及其開花期調(diào)控機(jī)理
大豆光周期和成熟期的研究對于大豆適應(yīng)不同緯度以及大豆產(chǎn)量的提高具有重要意義。雖然目前已經(jīng)克隆的E1、E2、E3和E4基因的變異對大豆適應(yīng)不同光周期環(huán)境起著關(guān)鍵性的作用。但是，對于開花期和成熟期自然變異的分子機(jī)理研究較少。利用早熟品種構(gòu)建的雜交群體，我們檢測到兩個(gè)控制開花期的主要位點(diǎn)：E1和E9。由于E1已經(jīng)被克隆，因此本研究以E9為切入點(diǎn)，結(jié)合精細(xì)定位、測序和表達(dá)分析技術(shù)，明確E9基因就是FT2a基因。無論是何種光周期條件，e9的轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平始終低于E9，從而延遲開花期。此外，測序結(jié)果表明，E9和e9的編碼序列相同，但在啟動(dòng)子、非編碼區(qū)以及內(nèi)含子區(qū)域有一系列的單堿基置換、片段插入和片段缺失的變化。其中，e9在第一個(gè)內(nèi)含子中含有一個(gè)Ty1/copia類似的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子SORE-1，高度甲基化的SORE-1雖然不會影響FT2a的RNA加工過程，但是SORE-1作為轉(zhuǎn)錄抑制因子，其插入會降低GmFT2a的表達(dá)水平。
綜上，E9基因就是FT2a基因，e9因?yàn)椴迦肓司哂幸种苹钚缘?/span>SORE1轉(zhuǎn)錄因子，從而降低了FT2a的轉(zhuǎn)錄水平，最終延遲大豆的開花期。e9的發(fā)現(xiàn)不僅能夠延長早花品種的營養(yǎng)生長期，而且作為長童期性狀的一個(gè)有效基因能夠延長短日照條件下的開花期，從而為低緯度的育種提供理論依據(jù)。
本研究成果于2016年1月19日在BMC Plant Biology（http://link.springer.com/article/10. 186/s12870-016-0704-9）雜志上在線發(fā)表,標(biāo)題為“A recessive allele for delayed flowering at the soybean maturity locus E9 is a leaky allele of FT2a, a FLOWERING LOCUS T ortholog”，我所大豆分子設(shè)計(jì)育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉寶輝研究員和孔凡江研究員為論文責(zé)任作者。
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