中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作科所發(fā)現(xiàn)提高大豆高緯度適應(yīng)性的開花調(diào)控新基因

　　作物生物信息學(xué)及應(yīng)用團(tuán)隊(duì)發(fā)掘了調(diào)控大豆開花期的又一重要基因qFT13-3，解析了其分子機(jī)制，闡明了該基因在改良大豆高緯度適應(yīng)性方面的重要作用。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志（Plant Biotechnology Journal）》上。

 

　　大豆是重要的糧食和油料作物，也是典型短日照作物，開花時(shí)間對(duì)光周期的敏感反應(yīng)嚴(yán)重影響大豆緯度適應(yīng)性。在全球氣候變化和耕地減少的背景下，拓寬種植面積、增加產(chǎn)量是保障糧食安全的有效途徑，但長久以來早熟與高產(chǎn)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中矛盾的存在，通過常規(guī)育種技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)縮短生育期與保持或提高產(chǎn)量間的協(xié)同改良。因此，挖掘大豆開花基因，解除早花與減產(chǎn)之間的耦聯(lián)，對(duì)保障國家糧食安全具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

 

　　研究利用113份野生大豆和1192份栽培大豆開花時(shí)間表型進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析，鑒定到基因qFT13-3在野生和栽培大豆中均與開花時(shí)間呈顯著相關(guān)，地域分布結(jié)果顯示早花單倍型在高緯度地區(qū)馴化和遺傳改良中受到明顯的選擇。野生型和qFT13-3突變體之間在短日照條件下并未表現(xiàn)出明顯差異，但在長日照條件下比野生型提前開花8天左右，表明基因qFT13-3具有長日照依賴的開花抑制功能。北京田間測(cè)試結(jié)果顯示，相比于野生型，qft13-3突變體開花期和成熟期分別提前4天和11天，但株高、節(jié)數(shù)和單株粒重等產(chǎn)量相關(guān)性狀并未發(fā)生顯著變化，且百粒重顯著增加，表明qft13-3突變體材料具有早熟不減產(chǎn)特性，上述研究為培育適合高緯度長日照條件的早熟高產(chǎn)品種提供了重要基因資源和新材料。

　　作科所已畢業(yè)博士生李艷妃、博士生張麗雅為論文共同第一作者，研究員李英慧、劉斌和邱麗娟為該論文通訊作者。本研究得到了科技創(chuàng)新2030重大項(xiàng)目和國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項(xiàng)目的資助。

 

　　文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14254