JXB| 中科院东北地理所杨素欣研究员团队揭示大豆株高与花期的关键调节基因及作用机制

株高和开花时间是直接影响大豆[ Glycine max (L.) Merr.] 适应性和产量的重要农艺性状。但是目前关于大豆株高和开花时间的调节机制尚未完全阐明。

近日，中科院东北地理与农业生态研究所杨素欣研究员团队采用正向遗传策略筛选到一个具有长节间和较短花期的突变大豆品种，并筛选和解析了该突变体中介导大豆节间长度和开花时间的关键基因和调控机制。该研究结果近日以题为GmHY2a encodes a phytochromobilin synthase that regulates internode length and flowering time in soybean发表在Journal of Experimental Botany上。 

首先，研究人员从EMS诱变的大豆群体中筛选了一个具有较长节间但较短花期的突变体大豆品种，并命名为Glycine max long internode 1 (Gmlin1)。通过混合分组分析（bulked segregant analysis，BSA），研究人员将Gmlin1基因座定位到Glyma.02G304700，其为拟南芥HY2基因的同源基因，并编码参与光敏色素生色团合成的植物色素合酶(PΦB)。进一步分析结果显示，GmHY2a的突变导致大豆不能在红光和远红光下发生去黄化过程，此外，Gmlin1突变体在正常光照下表现出组成型避荫反应，并影响生长素和赤霉素途径以促进节间伸长；同时，Gmlin1突变体表现出降低的光周期敏感性。此外，大豆光周期抑制基因E1在Gmlin1突变体中下调，这导致开花加速。研究表明，在Gmlin1原生质体中，光处理后光敏色素 A (GmphyA) 和 GmphyB 的核输入减少，表明Gmlin1的光响应突变是由功能性光敏色素减少引起的。

The phenotypes of the soybean wildtype (Williams 82) and Gmlin1 mutants

综上所述，该研究表明GmHY2a 在大豆光敏色素生物合成以及大豆适应性中发挥重要作用，该研究工作推动了对光敏色素信号传导介导大豆发育功能的理解并突出了光诱导表型可塑性的潜在农艺重要性。

原文链接：

https://academic.oup.com/jxb/advance-article/doi/10.1093/jxb/erac318/6659691

转自：植物生物技术Pbj

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