大豆結(jié)莢

　　天氣回暖，大地復(fù)蘇，又到了一年一度種植大豆的季節(jié)。由于株型改良是提高大豆產(chǎn)量的重要途徑，良好的株型有利于作物充分利用光能，所以育種學(xué)家們對(duì)大豆的株型改良以及機(jī)理一直都沒有停止過。曾在60-70年代發(fā)生的綠色革命就是以株型改良為基礎(chǔ)而實(shí)現(xiàn)的。結(jié)莢習(xí)性是一種重要的形態(tài)、生態(tài)和育種習(xí)性，直接影響株高、耐旱性、節(jié)數(shù)、葉片大小和開花時(shí)間等多種表型，是*重要的株型性狀之一。大豆中該習(xí)性分為三種：無限結(jié)莢習(xí)性，有限結(jié)莢習(xí)性以及半有限結(jié)莢習(xí)性。 美國普渡大學(xué)馬漸新教授團(tuán)隊(duì)多年來一直致力于對(duì)大豆結(jié)莢習(xí)性的研究。目前已有研究表明，大豆結(jié)莢習(xí)性主要是由兩個(gè)相互作用的基因位點(diǎn)Dt1/dt1和Dt2/dt2決定的。盡管結(jié)莢習(xí)性的遺傳基礎(chǔ)相對(duì)清晰，但是結(jié)莢習(xí)性的分子機(jī)理尚不清楚。

　　為了更準(zhǔn)確研究Dt2基因在結(jié)莢習(xí)性中所發(fā)揮的功能，本研究使用RNA-sequencing，對(duì)特異過表達(dá)Dt2的莖尖分生組織的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行挖掘，找到差異表達(dá)的下游基因。同時(shí)本研究使用了染色質(zhì)免疫共沉淀測序（ChIP-Seq）技術(shù)，高效地在全基因組范圍內(nèi)檢測到與Dt2互作的DNA區(qū)段，從而找到Dt2結(jié)合的靶基因。運(yùn)用生物信息學(xué)的方法，結(jié)合ChIP-seq和RNA-seq數(shù)據(jù)，本研究找到Dt2直接調(diào)控的基因和及其結(jié)合位點(diǎn)，并在qPCR和雙熒光素酶系統(tǒng)等實(shí)驗(yàn)中得到了驗(yàn)證。有趣的是，本文除了發(fā)現(xiàn)除了調(diào)節(jié)開花基因外，Dt2基因還可以直接調(diào)節(jié)脅迫相關(guān)基因GmDREB1D和GmGRP7的表達(dá)； 同時(shí)Dt2可以調(diào)控miRNA前體，從而影響發(fā)育、開花、脅迫相關(guān)靶基因的表達(dá)。*終闡述結(jié)莢習(xí)性基因Dt2調(diào)控的分子信號(hào)網(wǎng)絡(luò)及作用機(jī)制，為大豆結(jié)莢習(xí)性分子設(shè)計(jì)育種及其他重要農(nóng)藝性狀的有效聚合奠定基礎(chǔ)。

　　普渡大學(xué)馬漸新教授為該研究的通訊作者，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)張大健教授、美國普渡大學(xué)王旭彤博士與山東大學(xué)李朔博士為論文*作者。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士研究生王超凡等參與了該項(xiàng)研究工作。

農(nóng)業(yè)網(wǎng)(Agronet.com.cn)微信掃一掃： 盡“掃”天下農(nóng)商情