我所在大豆中特有的重要開花期E1基因的表達(dá)方式及作用機(jī)理方面取得重要進(jìn)展
我所大豆分子育種團(tuán)隊(duì)夏正俊研究組，在早期成功地克隆了大豆生育期基因E1（PNAS, 2012）后，對E1基因的表達(dá)及作用機(jī)理進(jìn)行了相關(guān)研究，取得了新的研究進(jìn)展。通過對大豆植株在長短日照處理及連續(xù)光照或連續(xù)黑暗條件下的日節(jié)律表達(dá)分析表明，大豆的長日照條件是維持大豆E1基因基礎(chǔ)表達(dá)量的重要條件，相反，短日照條件或連續(xù)黑暗會使大豆的E1表達(dá)的基礎(chǔ)表達(dá)量明顯下降，促進(jìn)大豆的開花。在正常長日照條件（16小時光照及8小時黑暗條件下），E1的表達(dá)呈明顯的雙峰型，且第一高峰為日出后的二小時左右。這是特點(diǎn)與大豆為短日照相關(guān)聯(lián)。在E1的基因功能方面，在我國大豆品種煙黃３號中發(fā)現(xiàn)了一個E1特異的等位變異，并定名為e1-b3a，該突變體保留了E1基因的核定位信號，但只保留了一半的B3-like結(jié)構(gòu)域。通過煙黃３號的基因型及所配制的遺傳群體研究表明，該等位變異為早花變異，即E1的抑制開花的功能近乎喪失。亞細(xì)胞定位表明該與E1蛋白相似，e1-b3a蛋白主要定位于細(xì)胞核中，因而推測e1-b3a的抑制開花的功能喪失主要是原自于B3結(jié)構(gòu)域，進(jìn)一步佐證了E1基因中B3-like結(jié)構(gòu)域重要性。本研究還同時明確了不同Ｅ基因（E2E3E4基因的遺傳背景同時影響E1基因的功能。E1基因同時為分子設(shè)計(jì)育種中的重要選擇位點(diǎn)，相關(guān)機(jī)理的明確為進(jìn)一步克隆新基因，完善大豆中的光周期調(diào)控網(wǎng)絡(luò)具有重要意義。
夏正俊研究組翟紅助理研究員及呂世翔博士生為共同第一作者。論文題為
“Diurnal expression pattern, allelic variation, and association analysis reveals functional features of the E1 gene in control of photoperiodic flowering in soybean”在線發(fā)表在PLOS ONE上。
論文鏈接：http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0135909
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