本网讯 近日，《自然遗传学》杂志（Nature Genetics）发表了我校分子遗传与进化创新研究中心科研团队的最新研究成果“Stepwise selection on homeologous PRR genes controlling flowering and maturity during soybean domestication”（PRR同源基因逐步进化与选择提高大豆适应性的分子机制）。
栽培大豆5000年前起源于我国黄淮海区域，有着悠久的种植历史，在我国的农业生产中占据着重要的地位。大豆是光周期极为敏感的典型短日照作物，单个品种或种质资源一般只适宜种植于纬度跨度较小的区域内，那么起源于黄淮海区域的大豆是如何适应全世界广泛的生态环境呢？又是如何影响大豆的产量和在世界范围的种植和分布呢？为了探究该科学问题，我校研究团队多年来进行了长期系统和深入的研究。
大豆光周期开花和产量形成的分子模式图
我校科研团队利用大数据基因组学分析、生物信息学和经典正向遗传学相结合的方法，发掘了两个长日照条件下控制开花期的关键位点Tof11和Tof12。分子机制解析表明， Tof11和Tof12通过调控LHY和E1基因控制大豆光周期开花，建立了完整的光周期调控分子网络（图1）。研究同时发现，Tof11和Tof12发生了渐进式的变异和人工选择。其中，tof12-1的功能缺失突变首先被强烈选择，使栽培品种的开花期和成熟期普遍提前；tof11-1的功能缺失型突变的发生于tof12-1之后，在tof12-1遗传背景上再次受到选择，从而进一步缩短了栽培大豆的开花期和生育期，因此提高了栽培大豆的适应性和种植。该研究首次系统报道了作物驯化过程中开花期基因的进化与选择分子机制。
我校分子遗传与进化创新研究中心的芦思佳、董利东、程群、方超、孔令平、陈丽玉和中国科学院遗传所刘书林为文章的共同第一作者。我校孔凡江教授、刘宝辉教授，澳大利亚塔斯马尼亚大学James Weller教授，中国科学院遗传发育所田志喜研究员和武汉理工大学袁晓辉教授为文章的共同通讯作者。我校田长恩教授、杨新泉教授参与了该项工作。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学杰出青年基金、国家自然科学基金面上项目和广州大学高水平大学建设资金的资助。
（供稿：科研处 编辑：杨春荣）
