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廣州大學(xué)孔凡江課題組發(fā)表大豆光周期開花調(diào)控途徑綜述論文
大豆（Glycine max）作為世界上主要作物之一，是人類重要的蛋白和油脂來源。大豆是一種對(duì)光周期特別敏感的作物，光周期開花調(diào)控影響著大豆產(chǎn)量，單一品種的大豆種植只能局限在一定的緯度范圍。從1920年，Garner和Allard兩位發(fā)現(xiàn)大豆的光周期開花開始，距今正好100年。在這100年間，從利用經(jīng)典正向遺傳學(xué)定位，到近幾年利用基因組測(cè)序以及反向遺傳學(xué)的研究，找到了一系列調(diào)控大豆光周期開花的基因，它們之間的調(diào)控關(guān)系也不斷被明確。
JIPB近日在線發(fā)表了廣州大學(xué)孔凡江課題組題為“Molecular mechanisms for the photoperiodic regulation of flowering in soybean”的綜述論文，系統(tǒng)總結(jié)了大豆光周期開花途徑中的基因、大豆對(duì)長日照的適應(yīng)性和短日照的適應(yīng)性、綜述了大豆光周期開花途徑是以E1為核心的一條有別于擬南芥和水稻光周期開花途徑的通路，后提出了該領(lǐng)域今后的研究方向。
圖1. 大豆光周期開花調(diào)控途徑
大豆起源于中國，是一種典型的短日照植物，現(xiàn)在廣泛種植于北緯53度到南緯35度之間。在高緯度地區(qū)，夏季種植時(shí)間較短，大豆需要提早開花以在冬季來臨前收獲，這需要大豆的對(duì)長日照的光周期的敏感性降低。而在低緯度地區(qū)，短日照會(huì)促進(jìn)大豆提早開花，則需要盡量延長大豆的開花時(shí)間來保證足夠高的產(chǎn)量。一系列的光周期開花基因在這其中起作用，使得大豆在不同的光周期條件下都能達(dá)到產(chǎn)量z大化。該論文綜述了大豆光周期調(diào)控的分子途徑（圖1），對(duì)深入理解大豆光周期開花適應(yīng)性具有重要意義，指導(dǎo)未來的大豆分子設(shè)計(jì)育種。
孔凡江課題組講師林曉雅博士為該論文的di一作者，孔凡江教授為通訊作者。廣州大學(xué)劉寶輝教授，日本北海道大學(xué)Jun Abe教授和澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)的James L. Weller教授也參與了論文的寫作。孔凡江課題組近年來在大豆光周期研究中取得了一系列進(jìn)展，揭示了大豆在長短日照下的適應(yīng)性基礎(chǔ)，在高水平雜志上Nature Genetics（2017、2020）、Plant Physiology（2010）等發(fā)表了多篇論文。該研究得到了國家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目、國家基金重點(diǎn)項(xiàng)目和亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護(hù)與利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的資助。
參考文獻(xiàn)：
1. Garner WW, Allard HA (1920) Effect of the relative length of day and night and other factors of the environment on growth and reproduction in plants. J Agric Res 18: 553-606
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4. Kong F, Liu B, Xia Z, Sato S, Kim BM, Watanabe S, Yamada T, Tabata S, Kanazawa A, Harada K, Abe J (2010) Two coordinately regulated homologs of FLOWERING LOCUS T are involved in the control of photoperiodic flowering in soybean. Plant Physiol 154: 1220–1231