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编辑|奕梵
古称菽，《诗经》中记载的“蓑衣莜菽，莜旎旁”，约5000年前，栽培大豆起源于我国，由分布在我国黄淮海地区(北纬32-40度)的野生大豆驯化而成，是我国农业生产大豆是光周期极其敏感的典型短日照作物，单一品种或种质资源一般只能种植在纬度范围小的地区，那么起源于黄淮海地区的大豆如何适应世界广泛的生态环境呢？ 它如何影响大豆的产量和全球种植和分布？ 这一直是科学家们的研究热点。
1920年，美国科学家Garner和Allard发现了两个有趣的现象。 同一大豆品种从5-7月开始每隔两周播种一次，植株生长的“年龄”不同，但到了秋天( 9月)几乎同时开花。 将美国南部通常开花的烟草品种( Maryland Mammoth )移至美国北部栽培时，夏季只长叶子不开花，秋冬移至温室则开花结实。 他们试验了温度、光质、营养等诸多条件，最终发现日照长度是影响大豆开花的重要因素，提出了植物光周期现象的概念。
图1 )左侧大豆植株在短日照条件下生长，播种后100天完全成熟； 右侧大豆植株在长日照条件下生长，播种后100天仍未开花( Garner and Allard，1920 )。
广州大学孔凡江/刘宝辉研究小组多年来对大豆光周期调控开花途径进行了长期系统和深入的研究，取得了一系列进展。 2017年，该团队报告了大豆长童期( Long Juvenile )关键基因j的克隆和进化机制的研究成果，揭示了大豆特异性光周期调控开花的phya(E3E4)-J-E1-FT遗传网络，发现j基因在大豆低明确naturegenetitititity的2020年，该团队又发表了大豆光周期适应性进化的研究成果，大豆光周期调控开花的phya(E3E4)-Tof11/Tof12-LHY-E1-FT分子调控网系统阐释了大豆中高纬度适应的多基因进化机制( Lu et al .Nature Genetics )点击：专家介绍了Nature Genetics |广州大学孔凡江/刘宝辉团队在大豆驯化过程中开花的进化与选择机制
最近，该团队在PNAS上在线发表了一篇名为acriticalroleofthesoybeaneveningcomplexinthecontrolofphotoperiodsensitivityandadaptation的研究论文，研究大豆夜间复合体(大豆
该研究表明，大豆中有两个拟南芥LUX的同源基因，LUX1和LUX2，两者在光周期调控的开花途径中功能冗馀。 同时敲除两个LUX基因会导致大豆出现极度迟缓的花，其表型与着名的光周期敏感型烟草突变体Maryland Mammoth相似(图2 )，因此作者将大豆LUX的双突变体命名为“光周突变体” 此外，广州mammoth长短日照开花时间无显著差异，证明EC蛋白复合物调控着大豆的光周期敏感性，揭开了100年前发现的大豆光周期现象分子遗传机制的神秘面纱。
图2 .左侧为Marylandmammoth(Amasino，2013 )，右侧为广州mammoth (大豆EC复合体突变体) )。
进一步研究表明，LUX1和LUX2均与j相互作用形成SEC，结合E1及其两个同源基因E1La和E1Lb的启动子抑制其表达，从而释放E1对FT2a和FT5a的转录抑制，促进开花表明SEC-E1调控分子模块是大豆光周期反应的核心分子模块，有助于今后开发具有不同开花时期和适应性的大豆新品种
图3 .短日照条件下SEC工作机理示意图
广州大学分子遗传与进化创新研究中心博士后步田田、芦思佳教授、博士后王凯和董利东讲师是文章共同第一作者，孔凡江教授是文章通讯作者。 塔斯马尼亚大学的James L. Weller教授、河南大学的徐小冬教授和谢启光教授参加了这项工作。 该研究得到了国家自然科学优秀青年基金、国家自然科学基金青年基金和广东省基础与应用重点项目研究的资助。
相关文献：
1.Garnerwwandallardha(1920 ) effectoftherelativelengthofdayandnightandotherfactorsoftheenvironmentongrowthandreproductionion
2. Bu T、Lu S、Wang K、Dong L、Li S、Xie Q、Xu X、Cheng Q、Chen L、Fang C、Li H、Liu B、Weller JL、 kongf(2021 ) acriticalroleofthesoybeaneveningcomplexinthecontrolofphotoperiodsensitivityandadaptation.PNAS 10.1073/PNAS
3. Lu S，Dong L，Fang C，Liu S，Cheng Q，Kong L，Chen L，Su T，Nan H，Zhang D，Zhang L，Wang Z，Yang Y，Yu D，Liu X，Yang Q Liu B，Weller JL，kongf(2020 ) stepwiseselectiononhomeologousprrrgenescontrollingfloweringandmaturityduringsoybeandomestication
4. Lu S、Zhao X、Hu Y、Liu S、Nan H、Li X、Fang C、Cao D、Shi X、Kong L、Su T、Zhang F、Li S、Wang Z、Yuan X、Cober ER、welller Kongf(2017 ) naturalvariationatthesoybeanjlocusimprovesadaptationtothetropicsandenhancesyield.NAT genet 49，773-773
5.amasinor(2013 ) myfavouritefloweringimage.jexpbot 64，5817
供稿：孔凡江、步田田
指向论文的链接：
3359 www.PNAS.org/content/118/8/e 2010241118
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