大豆是光周期敏感的短日照作物。大豆的生育期和產(chǎn)量受到光周期變化的影響。種子粒重是決定大豆產(chǎn)量的關(guān)鍵性狀之一，但控制大豆種子粒重的關(guān)鍵基因及其光周期效應(yīng)的機(jī)制尚不清楚。

 

　　中國科學(xué)院華南植物園農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)研究中心侯興亮課題組利用大豆重組自交系群體，通過圖位克隆的方法鑒定到控制種子粒重的關(guān)鍵基因Dt1。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，長日照條件下，Dt1在種子發(fā)育過程高表達(dá)，其蛋白與蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GmSWEET10a相互作用，負(fù)向調(diào)節(jié)蔗糖從種皮向胚的輸入，從而調(diào)節(jié)種子發(fā)育。然而，短日照光周期條件下，Dt1的轉(zhuǎn)錄水平較低，不參與種子發(fā)育調(diào)控。此外，研究發(fā)現(xiàn)了Dt1 的新自然等位基因（H4單倍型）。該單倍型可以解耦其對種子大小和生長習(xí)性的多效性作用即在種子發(fā)育調(diào)控中保持功能，但不影響大豆的莖生長習(xí)性。該成果為揭示不同緯度大豆種子發(fā)育對光周期的響應(yīng)提供了新見解，并為通過控制種子粒重和生長習(xí)性來提高大豆產(chǎn)量提供了新的基因資源。

 

　　該研究進(jìn)一步揭示了光周期通過Dt1介導(dǎo)蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)控大豆種子發(fā)育的功能。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《分子植物》（Molecular Plant）上。該工作由華南植物園和廣州大學(xué)合作完成。研究工作得到國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)的支持。