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许多一年生植物的开花周期取决于每日日照时间的长短，而大豆是对光周期极为敏感的典型短日照作物，一般只能种植在纬度幅度较小的地区，种植范围狭窄。
大豆的这一特性使得许多良种只能在小范围内推广，不能“宝”，直接影响了我国大豆的产量。 多年来，我国科研人员一直致力于破解这一难题，现在又有了最新进展。
2012年，中科院东北地理农业生态研究所大豆分子设计育种项目组(以下简称项目组)在大豆中首次成功克隆出对光周期反应和生育期(开花期和成熟期)贡献最大的基因E1，此后几年，项目组先后成功克隆出E2、E3、E1
E1是编码豆科植物的特异性转录因子，是大豆光周期响应的核心调控因子，阐明其开花途径的分子机制尤为重要。 然而，目前，由E1控制的下游信号路径还很少为人所知。
近日，项目组在美国《植物生理学》在线发表论文，证实E1编码蛋白具有转录抑制活性。 项目组基于一个名为RNA-seq的转录组测序技术，发现7个GmMDE基因的水平在E1过表达时显著下降，在基因编辑技术CRISPR/Cas9敲除E1的变异毒株下显著上升这些GmMDE基因表现出相似的组织特异性和表达模式，包括光周期、E1表达和对E1基因型的应答。 以GmMDE05和GmMDE06启动子为代表进行分析，发现E1直接与启动子结合增加组蛋白H3K27me3水平，从而表观抑制E1的表达，使E1保持沉默。
随后的项目团队发现，GmMDE06的功能与E1相反，有促进大豆开花成熟的作用。 GmMDE06过度表达可抑制结荚习性核心基因Dt1的表达，导致大豆茎顶提前开花，停止生长，导致主茎节数减少和株高降低。
过量表达GmMDE06可上调大豆开花素基因GmFT2a和GmFT5a的表达。 此外，在GmFT2a或GmFT5a过表达植株中，GmMDE的表达显著增加，GmMDE和GmFT2a/GmFT5a形成了促进大豆开花的正反馈回路。 该反馈调节可放大来自光周期的信号。
中央一号文件提出，大力实施大豆和油料产能提升工程。 提高大豆生产能力的工程，必须坚持扩大面积、生产提单的双轮驱动。 提单的生产方法是？ 育种是关键。 项目组的最新研究揭示了大豆开花周期的调控机制，为培育高产优质大豆新品种提供了新思路，帮助大豆成为“金豆”。 (杨龙： ) )。
资料来源：科技日报
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