【中國科學網】科學家揭示大豆生態適應性遺傳機制
大豆長童期 （LJ) 性狀在上世紀70年代被發現，并成功應用于低緯度地區大豆育種。LJ性狀的導入，突破了大豆在低緯度地區產量極低的限制，使大豆在低緯度得以快速擴張和推廣。上世紀90年代，研究發現J是控制大豆LJ性狀的關鍵位點，然而其編碼基因和分子調控機制一直未明確。日前，中科院東北地理所劉寶輝、孔凡江團隊與中科院其他團隊合作在大豆生態適應性機制方面取得進展。相關成果發布于《自然-遺傳學》。
研究團隊通過正向遺傳學的方法圖位克隆了J基因，發現J基因是擬南芥ELF3的同源基因，通過功能互補實驗和近等基因系等方法驗證了基因的功能。且在低緯度條件下(短日照條件)，突變型j與野生型J相比能提高大豆產量達30-50%。進一步研究表明，在短日照條件下，J蛋白能夠與大豆光周期開花的核心調控因子E1啟動子的LUX結合元件直接結合，進而抑制E1基因的表達，從而解除了E1對FT的抑制，促進FT基因的表達上調。群體遺傳學分析發現，J基因在適應低緯度大豆品種中至少存在著8種功能缺失型等位變異。J基因多種變異的產生是大豆適應低緯度地區和產量增加的重要進化機制，低緯度地區的環境壓力是J基因產生變異的主要驅動力。這些等位變異對大豆在低緯度地區的推廣和大豆生產必將起到重要的作用。
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