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SCLS│复旦大学王应祥研究员团队与华南农业大学杨存义教授团队合作揭示大豆EC 复合物调控开花时间的新机制

已有 697 次阅读 2020-11-25 12:50 |系统分类:论文交流

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2020 年11 月20 日,复旦大学王应祥研究员团队与华南农业大学杨存义教授团队合作在Science China Life Sciences 发表了题为Modulation of evening complex activity enables north-to-south adaptation of soybean 的研究论文。文章研究揭示了大豆EC 复合物组分GmLUX2-GmELF3 通过基因表达的协同调节来控制开花时间的新机制,这有助于开发适合在低纬度地区生长的大豆品种


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大豆是典型的短日照作物,对光周期敏感,光周期是决定大豆南北栽培范围的主要限制因素。大豆长青春期(Long Juvenile, LJ) 性状性状主要受J 基因座控制,几十年来,大豆育种家一直利用J 基因座在热带地区来延缓大豆的开花和提高产量。


基因编码蛋白与拟南芥Evening Complex (EC) 成分ELF3 (EARLY FLOWERING 3) 同源。 


为了鉴定J 的修饰因子,本研究进行了正向遗传筛选,并分离出一个与J 单突变株相比具有更加延迟开花的突变体(eoj57)。基于图位克隆和基因组重测序鉴定,eoj57 (命名为GmLUX2) 是拟南芥EC 成分LUX (LUX ARRHYTHMO) 的一个同源基因。 


为了验证GmLUX2 是J 的修饰因子,研究者们利用反式互补技术(trans-complementation) 鉴定到一个表型相似的自然变异等位基因。研究还发现GmLUX2 与GmELF3a/b 能够发生物理相互作用并结合DNA,而突变体和自然变体在这两种活性上都减弱了。转录组分析表明,GmLUX2-GmELF3a 复合物共同调节多个昼夜节律相关基因的表达,并直接抑制E1 的表达。


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修饰因子的筛选和eoj57 基因的克隆 


综上所述,本研究结果为GmLUX2-GmELF3 是如何通过基因表达的协同调节来控制开花时间提供了一种新的见解。这些新的见解扩展了人们对EC 复合物调控的理解,并促进了适合在低纬度地区生长的大豆品种的开发。 


文章链接: https://link.springer.com/article/10.1007/s11427-020-1832-2




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