5月2日，中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所作物基因編輯技術中心鑒定了大豆關鍵基因GmNF-YC4，發(fā)現(xiàn)該基因的表達能夠延遲大豆開花和成熟，該研究為適應長日照條件下的高緯度地區(qū)大豆品種選育提供了理論基礎和基因資源。相關研究成果發(fā)表在《植物學報（Journal of Integrative Plant Biology）》上。
大豆是重要的糧油兼用作物，也是典型的短日照植物。因其對光周期反應敏感，生育期受種植區(qū)域生長季節(jié)日照長度的影響嚴重，在長日照條件下的高緯度地區(qū)開花和成熟均會推遲，從而影響大豆產(chǎn)量。因此，大豆生育期調(diào)控基因挖掘和解析對高緯度地區(qū)的高產(chǎn)大豆育種具有重要意義。
研究團隊鑒定了一個大豆開花抑制因子GmNF-YC4，并利用基因編輯技術創(chuàng)制了其突變體，該突變體與野生型相比在長日條件下顯著早花早熟。研究表明，GmNF-YC4能夠直接結合在大豆關鍵開花促進因子的啟動子上，顯著抑制其表達水平，進而延遲開花和成熟過程。研究人員通過比較野生大豆和栽培大豆的基因組發(fā)現(xiàn)，該基因在大豆馴化過程中經(jīng)歷了較強的選擇。與野生大豆相比，栽培品種中GmNF-YC4基因的啟動子表達活性顯著降低，導致該基因抑制大豆開花和成熟的功能弱化，進而表現(xiàn)出更早的開花和成熟。該研究為大豆馴化過程中光周期相關基因演變使大豆區(qū)域適應性提高提供了新的證據(jù)，為適應高緯度地區(qū)的高產(chǎn)優(yōu)質大豆遺傳改良提供了基因資源和理論依據(jù)。
作科所副研究員蔡宇鵬、陳莉，博士生劉小倩為該文共同第一作者，侯文勝研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、作科所“所級統(tǒng)籌”基本科研業(yè)務費和中國博士后科學基金等項目的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1111/jipb.13668
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