作科所在大豆品种区域适应性改良研究中取得新进展

中国农业科学院作物科学研究所植物转基因技术研究中心、大豆育种技术创新与新品种选育创新团队，利用CRISPR/Cas9 基因组编辑技术，定点敲除了一个新的大豆花期调控关键基因GmFT2b，在系统解析其遗传效应的同时，提出了大豆花期调控的“天平”模型，为大豆品种的区域适应性改良和分子设计育种提供了新技术、新材料。 近日，相关研究成果以“ Soybean adaption to high-latitude regions is associated with natural variations of GmFT2b, an ortholog of FLOWERING LOCUS T”为题，在国际主流期刊《Plant，Cell & Environment 》上在线发表。

光周期反应特性是影响大豆区域适应性的重要因素。在植物复杂的光周期反应调控网络中，FT基因被认为是最为重要的信号整合因子。该研究对一个新的大豆FT基因家族成员GmFT2b的遗传效应进行了系统解析，通过创制GmFT2b过表达植株、基因组编辑定点敲除变体材料，和多品种多环境表型分析，明确了GmFT2b在大豆花期调控中的重要作用。研究表明：在长日照条件下GmFT2b对大豆开花具有显著的促进效应，是一种开花促进因子。结合GmFT2a和GmFT5a的表达分析和前期遗传效应分析结果，首次提出了大豆花期调控的“天平”模型，即大豆开花促进因子（ GmFT2a, GmFT5a, GmFT2b）和开花抑制因子如同天平两端的砝码，砝码越大效应越强。在短日照条件下，开花抑制因子较少，GmFT2a的开花促进效应就足以使大豆由营养生长向生殖生长转变；而在长日照条件下，因开花抑制因子较多，需要更多的开花促进因子，GmFT5a则表现出更强的开花促进效应，GmFT2a和GmFT2b次之。

这是该团队在系统解析大豆GmFT2a，GmFT5a，GmFT1a遗传效应的基础上（Plant Biotechnology Journal, 2018, 2019; New Phytologist, 2018），在大豆花期调控研究中取得的新进展，将为大豆品种区域适应性改良提供新基因、新材料。

助理研究员 陈莉博士、博士毕业生 蔡宇鹏和硕士毕业生 曲梦楠为论文的共同第一作者， 侯文胜研究员和 韩天富研究员 为共同通讯作者。 该研究得到了重点研发计划、转基因重大专项、国家自然科学基金和中国农业科学院科技创新工程等项目资助。

论文全文链接：

https://doi.org/10.1111/pce.13695

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