10月13日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所大豆育種技術(shù)創(chuàng)新與新品種選育團隊與先正達生物科技（中國）有限公司合作揭示了FT同源基因GmFT5b參與調(diào)控大豆開花的作用機制及其影響大豆品種區(qū)域適應(yīng)性的遺傳效應(yīng)，相關(guān)研究成果在《植物，細(xì)胞，環(huán)境（Plant, Cell & Environment）》發(fā)表。
大豆是短日照作物，對光周期敏感。光周期調(diào)控開花期反應(yīng)直接影響大豆品種的區(qū)域適應(yīng)性及產(chǎn)量。大豆開花受到諸多光周期基因的調(diào)控，其中光周期基因FT是開花信號途徑的整合因子，直接影響大豆的開花和生育期。大豆基因組復(fù)雜，擁有至少11個FT同源基因，但對這些FT基因的遺傳效應(yīng)及其相互調(diào)控作用的理解還非常有限，諸如開花抑制因子E1等與FT基因的互作關(guān)系也不清楚。加深對大豆光周期調(diào)控途徑重要基因的理解，培育光周期反應(yīng)相對鈍感的種質(zhì)材料，對拓展大豆品種的區(qū)域適應(yīng)性、提高產(chǎn)量具有重要的意義。
研究結(jié)果顯示，GmFT5b是調(diào)控大豆開花的關(guān)鍵基因，影響大豆品種的生態(tài)適應(yīng)性。GmFT5b對光周期反應(yīng)敏感，過量表達GmFT5b大豆材料在不同光周期下均顯著早花；基因編輯敲除GmFT5b大豆突變體在長日照條件下表現(xiàn)顯著晚花。過量表達或敲除GmFT5b后顯著影響了大豆下游開花相關(guān)基因的表達譜。對160份大豆種質(zhì)進行關(guān)聯(lián)分析顯示，GmFT5b的自然變異影響了大豆品種的開花、成熟及地理分布。豆科特異開花抑制因子E1對GmFT5b具有上位性效應(yīng)，強烈抑制GmFT5b，GmFT5b可能在E1效應(yīng)的基礎(chǔ)上進一步影響大豆品種的區(qū)域適應(yīng)性。該研究為大豆廣適性分子育種提供了新的靶標(biāo)基因和種質(zhì)材料。
作科所已畢業(yè)博士生蘇強、副研究員陳莉和蔡宇鵬為論文共同第一作者，侯文勝研究員為論文通訊作者。本研究得到國家自然基金、科企合作項目等的資助。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.14739
