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最近，利用创新团队在中国农业科学院作物科学研究所特色农作物优质资源的挖掘和创新中联合国内多家单位，鉴定了谷子中决定谷子光周期响应的关键调节因子SiPHYC，为解析植物光周期响应遗传机理提出了新的见解，为今后C4模式作物高效研究体系的建立提供了依据相关研究成果发表在《新植物学家（New Phytologist）》。
谷子室内快速加代及模型化研究体系(幼穗、小花、植株形态) ) )。
植物在长期的进化过程中适应四季的变化，在适当的时期开花完成世代的繁殖。 因四季变化导致日照长度即光周期不同，超过临界日长才开花的植物称为长日植物，如拟南芥、二穗短柄草、小麦、大麦等植物； 不到临界日长就不开花的植物叫短日植物，包括水稻、玉米、大豆、高粱、谷子等植物。
长日植物在长光周期环境下开花早于短光周期环境下开花，短日植物则相反。 长期以来，植物对不同光周期响应的遗传调控机制尚不清楚，决定植物长日或短日属性的重要调控因子至今尚不清楚。
光敏色素作为光受体能感受光信号，参与光周期对植物开花(抽穗期)的调控。 为了分析植物对光周期响应的遗传机制，本研究采用群体遗传学等研究方法，发现SiphyC是在谷子驯化过程中选择的，并通过对特定不同遗传背景的谷子种质资源进行早熟性谷子突变体的筛选，研究了4个这些突变体都是极早期抽穗，同时伴有分蘖增加、株高降低等表型。
谷子作为短日植物在抽穗期表现出长日抑制、短日促进； 但SiphyC突变体抽穗期与长日促进、短日抑制表现完全相反，表明SiphyC变异使谷子具有长日植物属性。 该研究结果表明，短日照植物谷子的光周期响应直接受SiPHYC调控，这一发现丰富了我们对光敏色素基因功能的科学认识。
利用谷子SiphyC突变体具有的早熟效应和可快速追加世代的特性，建立了一套高效的室内栽培体系，结果表明，SiphyC突变体的栽培密度比野生型提高4倍以上，种子到种子的生命周期可在45天内完成。 这为进一步完善谷子功能基因鉴定和高效研究技术体系平台，促进谷子作为模式植物研究体系的发展，推动了谷子谷类作物C4、C5
该研究得到国家重点研发计划、国家自然基金、国家高粱产业技术体系和中国农业科学院科技创新项目的支持。
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学术支持
中国农业科学院作物科学研究所
制作
光明网科普事业部
记者
宋雅娟
来源：光明网
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