東北地理所在大豆生育期基因克隆與功能解析方面取得重要進展
大豆開花是作物重要農藝性狀之一，對作物產量形成、植株形態建成、馴化以及生態適應性等方面具有顯著影響。大豆開花是在外部環境和內部因素共同作用下，從營養生長轉變為生殖生長的結果。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境因素之一，短日照促進開花，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部調控基因來控制完成的。目前通過經典遺傳學方法，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控開花機理；但是人們尚未能明確生物鐘基因與大豆開花間的精細調控關系。
東北地理所大豆分子設計育種實驗室夏正俊研究團隊在利用栽培品種與農家品種雜交制備了一個遺傳群體，在12號染色上定位調控生育期的主效QTL位點qFT12-1，并通過圖位克隆法成功地鑒定了調控qFT12-1的生物鐘基因GmPRR7。該基因含CCT結構域，屬于生物鐘調控基因TOC1基因家族。表達分析表明因GmPRR7及同源基因在表達上呈明顯的日節律性變化規律。在野生及栽培大豆品種間的等位變異分化表明，GmPRR7與大豆的馴化關系密切。本研究成果揭示了生物鐘基因與大豆光周期反應之間的內在聯系，豐富了人們對大豆光周期調控機制的認識，同時為大豆分子設計育種提供重要的分子元件。
圖1.qFT12-1的精細定位
圖2. GmPRR7基因結構域
圖3. GmPRR7基因進化樹
本成果發表在國際植物期刊Frontier in Plant Science上，東北地理所博士研究生李玉秋與吉林省農業科學院董英山為共同第一作者，夏正俊研究員為通訊作者。本研究得到了國家重點研發項目(2016YFD0100201， 2016YFD0101900)、中科院先導項目及國家自然科學基金項目的資助。
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