大豆分子設(shè)計(jì)育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在光周期調(diào)控大豆開(kāi)花方面取得新進(jìn)展
開(kāi)花期、成熟期和株高、主莖粗細(xì)等性狀是影響大豆生產(chǎn)潛力的重要因素，闡明調(diào)控大豆開(kāi)花期和植株形態(tài)的分子機(jī)理，是提高大豆產(chǎn)量潛力的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。
中科院大豆分子設(shè)計(jì)育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成功克隆了 microRNA172 的靶基因 GmTOE4a，功能互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)表明 GmTOE4a 延遲大豆開(kāi)花；研究發(fā)現(xiàn)GmTOE4a延遲從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)到生殖生長(zhǎng)期的轉(zhuǎn)換是通過(guò)抑制開(kāi)花相關(guān)基因 GmFT2a、GmFT5a、GmAP1、GmLFY 的表達(dá)，而促進(jìn) GmFT4 和 miR156 的表達(dá)實(shí)現(xiàn)的。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)GmTOE4a 參與的光周期調(diào)控大豆開(kāi)花途徑是在生育期基因 E3 和 E4 的作用下，依賴于 GmCOL1a 的表達(dá)，并且在轉(zhuǎn)錄水平不受 GI 同源基因 E2 的調(diào)控。
同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)GmTOE4a 基因不僅對(duì)大豆開(kāi)花起調(diào)控作用，而且調(diào)控大豆的發(fā)育。轉(zhuǎn)基因植株形態(tài)也發(fā)生了變化，包括植株矮化、葉片變小、節(jié)間縮短和主莖增粗，增加抗倒伏能力，呈現(xiàn)出了理想的大豆株形。表明GmTOE4a是大豆適應(yīng)來(lái)自環(huán)境壓力和提高產(chǎn)量很有潛質(zhì)的基因。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目的資助，博士生趙曉暉與助理研究員曹東為共同第一作者，于 Plant Molecular Biology 雜志上在線發(fā)表了題為 Dual functions of GmTOE4a in the regulation of photoperiod-mediated flowering and plant morphology in soybean 的論文。
文章鏈接：DOI 10.1007/s11103-015-0322-1
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