科技日報(bào)北京12月22日電 （記者李禾）華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院年海教授、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所韓天富研究員領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)22日宣布，在大豆適應(yīng)短日高溫環(huán)境的分子機(jī)制研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。他們克隆了研究者尋覓了近半個世紀(jì)的大豆長童期基因J，并揭示了J在中、美和巴西大豆品種中的分布規(guī)律，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《分子植物》雜志上。
熱帶地區(qū)長期被認(rèn)為不適于大豆種植?？茖W(xué)家在上世紀(jì)60—70年代發(fā)現(xiàn)了在短日高溫下推遲開花，營養(yǎng)生長期較長、干物質(zhì)積累量較高的“長童期”種質(zhì)資源，并應(yīng)用于大豆育種中，使大豆在低緯地區(qū)快速擴(kuò)展。但至今，遺傳育種學(xué)家未能確認(rèn)決定該性狀的具體基因及作用機(jī)理。
韓天富等研究人員通過構(gòu)建以常規(guī)品種“中黃24”、長童期品種“華夏3號”為親本的重組近交系群體，采用RAD-Seq技術(shù)構(gòu)建遺傳圖譜，進(jìn)行連鎖分析并結(jié)合親本全基因組重測序，將長童期性狀定位到GmELF3基因上。發(fā)現(xiàn)在“華夏3號”中，該基因缺失了一個堿基，導(dǎo)致基因序列移碼和所編碼的蛋白失活，從而延遲開花，產(chǎn)生長童期性狀。將來自“中黃24”的GmELF3基因，即J基因轉(zhuǎn)入“華夏3號”，能實(shí)現(xiàn)功能互補(bǔ)，使“華夏3號”開花提早，從而進(jìn)一步證明GmELF3突變導(dǎo)致長童期性狀的產(chǎn)生。
據(jù)悉，J基因克隆為中高緯度地區(qū)的優(yōu)良大豆品種改造提供了技術(shù)途徑，對發(fā)展低緯度地區(qū)大豆生產(chǎn)、拓展大豆品種種植區(qū)域、提高植物蛋白保障能力具有重大意義。
