作科所发现提高大豆高纬度适应性的开花调控新基因
12月9日，中国农业科学院作物科学研究所大豆优异基因资源发掘与创新利用团队和作物生物信息学及应用团队发掘了调控大豆开花期的又一重要基因qFT13-3，解析了其分子机制，阐明了该基因在改良大豆高纬度适应性方面的重要作用。相关研究成果在线发表在《植物生物技术杂志（Plant Biotechnology Journal）》上。
大豆是重要的粮食和油料作物，也是典型短日照作物，开花时间对光周期的敏感反应严重影响大豆纬度适应性。在全球气候变化和耕地减少的背景下，拓宽种植面积、增加产量是保障粮食安全的有效途径，但长久以来早熟与高产是农业生产中矛盾的存在，通过常规育种技术难以实现缩短生育期与保持或提高产量间的协同改良。因此，挖掘大豆开花基因，解除早花与减产之间的耦联，对保障国家粮食安全具有重要的应用价值。
研究利用113份野生大豆和1192份栽培大豆开花时间表型进行全基因组关联分析，鉴定到基因qFT13-3在野生和栽培大豆中均与开花时间呈显著相关，地域分布结果显示早花单倍型在高纬度地区驯化和遗传改良中受到明显的选择。野生型和qFT13-3突变体之间在短日照条件下并未表现出明显差异，但在长日照条件下比野生型提前开花8天左右，表明基因qFT13-3具有长日照依赖的开花抑制功能。北京田间测试结果显示，相比于野生型，qft13-3突变体开花期和成熟期分别提前4天和11天，但株高、节数和单株粒重等产量相关性状并未发生显著变化，且百粒重显著增加，表明qft13-3突变体材料具有早熟不减产特性，上述研究为培育适合高纬度长日照条件的早熟高产品种提供了重要基因资源和新材料。
图1 全基因组关联分析鉴定开花基因qFT13-3
图2 野生型和qft13-3突变体的农艺性状调查分析
作科所已毕业博士生李艳妃、博士生张丽雅为论文共同第一作者，研究员李英慧、刘斌和邱丽娟为该论文通讯作者。本研究得到了科技创新2030重大项目和国家现代农业大豆产业技术体系等项目的资助。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14254
