我校大豆课题组发表高水平论文，揭示控制大豆长童期效应的基因

2016年12月12日，我校年海课题组和合作者中国农业科学院作物科学研究所韩天富课题组在《Molecular Plant》（2015影响因子7.142）发表题为“A single nucleotide deletion in J encoding GmELF3 confers long juvenility and is associated with adaption of tropic soybean”的研究论文。该论文报道了研究者们寻觅了半个多世纪的大豆长童期基因J，并揭示了J在来源于中国、美国和巴西不同生育期大豆品种中的分布规律。

野生大豆是短日作物，历史上大豆驯化与选育主要面向中高纬度地区。而低纬度地区由于短日高温的气候条件，大豆营养生长时期过短导致大豆严重的低产，因此低纬度地区长期被认为不适于大豆的种植及生产。直到长童期性状在育种上的发现与应用，使得大豆在低纬地区快速扩展，从而巴西等地迅速成长为世界大豆主要的生产国与出口国，显著改变了世界大豆的生产形势。具有长童期性状的大豆能够在短日高温的低纬条件下，延迟开花，促进营养生长，增加干物质积累，提高产量。尽管遗传育种学家对这一性状探索了近40年，但对引起该性状的基因是什么及分子基础仍不了解。

我校年海研究组与中国农业科学院作物科学研究所韩天富研究组合作研究，构建中黄24（常规童期） X 华夏3（长童期） RIL群体，采用Restriction-site Associated DNA sequencing (RAD-Seq) 技术构建遗传图谱进行连锁分析并结合亲本的全基因组重测序分析，将长童期性状定位到一个ELF3同源基因GmELF3上。在长童期品种华夏3中，该基因缺失了一个碱基导致编码的蛋白功能缺失，从而延迟开花，产生了长童期性状。而转基因过表达中黄24的GmELF3能够功能互补，使得华夏3提早开花。这一基因的发现，为进一步揭示长童期性状的分子机制奠定了基础，为低纬度地区引进中高纬度地区的优异种质资源提供依据，对该基因的定向操作可显著改变大豆的生产形势。

我校农学院博士生岳岩磊、刘念析和中国农业科学院作物科学研究所副研究员蒋炳军为该论文的共同第一作者。华南农业大学年海教授和中国农业科学院作物科学研究所韩天富研究员为该论文的通讯作者。该研究获得了大豆产业技术体系和转基因生物新品种培育重大专项的经费支持。

论文链接：doi: 10.1016/j.molp.2016.12.004. （文/农学院 程艳波）

（责任谢韩）