大豆驯化相关的开花适应性研究取得重要进展中国科学院遗传与发育生物学研究所

　　大豆原产中国，栽培大豆约在5000年前从野生大豆驯化而来。大豆栽培在我国乃至世界的农业生产中都占据着重要的地位。大豆是典型的光周期极为敏感的短日照作物，单个品种或种质资源一般只适宜于纬度跨度较小的区域内种植。在驯化和改良过程中，大豆如何适应不同生态区环境是一个重要的科学问题。 

　　近日，广州大学、澳大利亚塔斯马尼亚大学、中国科学院遗传与发育生物学研究所、武汉理工大学等多家研究团队合作，发表了题为“Stepwise selection on homeologous PRR genes controlling flowering and maturity during soybean domestication”的研究论文，发现Tof11和Tof12调控大豆开花期，对大豆驯化中的生态适应起到了关键作用。 

　　本研究首先利用基因组学、生物信息学和经典正向遗传学相结合的方法，发掘了两个长日照条件下控制开花期的关键位点Tof11和Tof12。分子机制解析表明，Tof11和Tof12通过调控LHY和E1基因控制大豆光周期开花，建立了完整的光周期调控分子网络（图）。群体遗传学发现，Tof11和Tof12发生了渐进式的变异和人工选择。其中，tof12-1的功能缺失突变首先被强烈选择，使栽培品种的开花期和成熟期普遍提前；tof11-1的功能缺失型突变的发生于tof12-1之后，在tof12-1遗传背景上再次受到选择，从而进一步缩短了栽培大豆的开花期和生育期，因此提高了栽培大豆的适应性和种植。 

图:大豆光周期开花和产量形成的分子模式图 

　　该论文于2020年3月30日发表在Nature Genetics杂志（DOI:10.1038/s41588-020-0604-7）。广州大学芦思佳副教授、董利东讲师、程群讲师、博士后方超、博士后孔令平、博士后陈丽玉和中科院遗传发育所的刘书林博士为文章的共同第一作者。广州大学孔凡江教授、刘宝辉教授，澳大利亚塔斯马尼亚大学James Weller教授，中科院遗传发育所田志喜研究员和武汉理工大学袁晓辉教授为文章的共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学杰出青年基金、国家自然科学基金面上项目和广州大学高水平大学建设资金的资助。 

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