大豆開花是作物重要農(nóng)藝性狀之一，對作物產(chǎn)量形成、植株形態(tài)建成、馴化以及生態(tài)適應(yīng)性等方面具有顯著影響。大豆開花是在外部環(huán)境和內(nèi)部因素共同作用下，從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)變?yōu)樯成L的結(jié)果。大豆是典型的光周期敏感短日照作物，光照是決定開花時間最重要的外界環(huán)境因素之一，短日照促進(jìn)開花，長日照抑制開花，它是由光周期途徑感知和傳遞外部信號并整合一系列內(nèi)部調(diào)控基因來控制完成的。目前通過經(jīng)典遺傳學(xué)方法，先后已成功克隆了E1、E2、E3、E4、E6、E9、E10和J等主效基因，初步解析了大豆光周期調(diào)控開花機(jī)理；但是人們尚未能明確生物鐘基因與大豆開花間的精細(xì)調(diào)控關(guān)系。
中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所大豆分子設(shè)計育種實(shí)驗(yàn)室夏正俊團(tuán)隊利用栽培品種與農(nóng)家品種雜交制備了一個遺傳群體，在12號染色上定位調(diào)控生育期的主效QTL位點(diǎn)qFT12-1，并通過圖位克隆法成功地鑒定了調(diào)控qFT12-1的生物鐘基因GmPRR7。該基因含CCT結(jié)構(gòu)域，屬于生物鐘調(diào)控基因TOC1基因家族。表達(dá)分析表明因GmPRR7及同源基因在表達(dá)上呈明顯的日節(jié)律性變化規(guī)律。在野生及栽培大豆品種間的等位變異分化表明，GmPRR7與大豆的馴化關(guān)系密切。該研究成果揭示了生物鐘基因與大豆光周期反應(yīng)之間的內(nèi)在聯(lián)系，豐富了人們對大豆光周期調(diào)控機(jī)制的認(rèn)識，同時為大豆分子設(shè)計育種提供重要的分子元件。
本成果發(fā)表在國際植物期刊Frontier in Plant Science上，東北地理所博士研究生李玉秋與吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院董英山為共同第一作者，夏正俊為通訊作者。該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2016YFD0100201， 2016YFD0101900）、中科院先導(dǎo)項(xiàng)目及國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助。
圖1. qFT12-1的精細(xì)定位
圖2. GmPRR7基因結(jié)構(gòu)域
圖3. GmPRR7基因進(jìn)化樹
地區(qū)：
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