大豆原產中國，栽培大豆約在5000年前從野生大豆馴化而來。大豆栽培在我國乃至世界的農業生產中都佔據著重要的地位。大豆是典型的光週期極為敏感的短日照作物，單個品種或種質資源一般只適宜於緯度跨度較小的區域內種植。在馴化和改良過程中，
大豆如何適應不同生態區環境是一個重要的科學問題。
近日，廣州大學、澳大利亞塔斯馬尼亞大學、中國科學院遺傳與發育生物學研究所、武漢理工大學等多家研究團隊合作，發表了題為“Stepwise selection on homeologous PRRgenes controlling flowering and maturity during soybean domestication”的研究論文，發現Tof11和Tof12調控大豆開花期，對大豆馴化中的生態適應起到了關鍵作用。
本研究首先利用基因組學、生物信息學和經典正向遺傳學相結合的方法，發掘了兩個長日照條件下控制開花期的關鍵位點Tof11和Tof12。分子機制解析表明，Tof11和Tof12通過調控LHY和E1基因控制大豆光週期開花，建立了完整的光週期調控分子網絡（圖）。
群體遺傳學發現，Tof11和Tof12發生了漸進式的變異和人工選擇。其中，tof12-1的功能缺失突變首先被強烈選擇，使栽培品種的開花期和成熟期普遍提前；tof11-1的功能缺失型突變的發生於tof12-1之後，在tof12-1遺傳背景上再次受到選擇，從而進一步縮短了栽培大豆的開花期和生育期，因此提高了栽培大豆的適應性和種植。
圖: 大豆光週期開花和產量形成的分子模式圖
該論文於2020年3月30日發表在Nature Genetics雜誌（DOI:10.1038/s41588-020-0604-7）。廣州大學蘆思佳副教授、董利東講師、程群講師、博士後方超、博士後孔令平、博士後陳麗玉和中科院遺傳發育所的劉書林博士為文章的共同第一作者。廣州大學孔凡江教授、劉寶輝教授，澳大利亞塔斯馬尼亞大學James Weller教授，中科院遺傳發育所田誌喜研究員和武漢理工大學袁曉輝教授為文章的共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學傑出青年基金、國家自然科學基金面上項目和廣州大學高水平大學建設資金的資助。
https://www.nature.com/articles/s41588-020-0604-7
來源：中國科學院遺傳與發育生物學研究所，侵刪！
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