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研究发现GmNF-YC4基因能延迟大豆开花和成熟

时间:2024-05-15浏览次数:

5月2日,中国作物科学研究所作物基因编辑技术中心鉴定了大豆关键基因GmNF-YC4,发现该基因的表达能够延迟大豆开花和成熟,该研究为适应长日照条件下的高纬度地区大豆品种选育提供了理论基础和基因资源。相关研究成果发表在《植物学报(Journal of Integrative Plant Biology)》上。

大豆是重要的粮油兼用作物,也是典型的短日照植物。因其对光周期反应敏感,生育期受种植区域生长季节日照长度的影响严重,在长日照条件下的高纬度地区开花和成熟均会推迟,从而影响大豆产量。因此,大豆生育期调控基因挖掘和解析对高纬度地区的高产大豆育种具有重要意义。

研究团队鉴定了一个大豆开花抑制因子GmNF-YC4,并利用基因编辑技术创制了其突变体,该突变体与野生型相比在长日条件下显著早花早熟。研究表明,GmNF-YC4能够直接结合在大豆关键开花促进因子的启动子上,显著抑制其表达水平,进而延迟开花和成熟过程。研究人员通过比较野生大豆和栽培大豆的基因组发现,该基因在大豆驯化过程中经历了较强的选择。与野生大豆相比,栽培品种中GmNF-YC4基因的启动子表达活性显著降低,导致该基因抑制大豆开花和成熟的功能弱化,进而表现出更早的开花和成熟。该研究为大豆驯化过程中光周期相关基因演变使大豆区域适应性提高提供了新的证据,为适应高纬度地区的高产优质大豆遗传改良提供了基因资源和理论依据。

副研究员蔡宇鹏、陈莉,博士生刘小倩为该文共同第一作者,侯文胜研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、“所级统筹”基本科研业务费和中国博士后科学基金等项目的资助。

原文链接:https://doi.org/10.1111/jipb.13668