科技日報訊 (記者馬愛(ài)平 通訊員衛斐)近日，中國農業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所大豆優(yōu)異基因資源發(fā)掘與創(chuàng )新利用團隊聯(lián)合國內外科研機構，通過(guò)解析大豆地理擴張與育種的全基因組特征，提出大豆進(jìn)化路線(xiàn)，發(fā)掘了大豆不同進(jìn)化階段受到選擇的候選基因，從中克隆了一個(gè)重要的開(kāi)花基因GmSPA3c。日前，相關(guān)研究成果在線(xiàn)發(fā)表在《中國科學(xué)：生命科學(xué)》上。

　　我國是大豆起源地，國家農作物種質(zhì)資源庫內收集了4萬(wàn)余份大豆種質(zhì)資源，無(wú)論從數量還是多樣性上，在世界范圍內都是最為豐富的。研究團隊前期構建的可代表我國大豆種質(zhì)資源遺傳多樣性的初選核心種質(zhì)為解析大豆地理擴張與育種的全基因組特征奠定了材料基礎。

　　為了對包含早期馴化、種植區域擴展和遺傳改良在內的大豆進(jìn)化史進(jìn)行解析，研究團隊以構建的初選核心種質(zhì)為主，選取了2214份具有代表性的大豆種質(zhì)資源，并利用基于基因組重測序的遺傳變異信息進(jìn)行了系統發(fā)育樹(shù)、種群結構和種群歷史分析，研究提出了野生和栽培大豆的進(jìn)化路線(xiàn)包括四個(gè)階段。第一階段對應于野生大豆從我國南部向北部的擴張，第二階段是地方品種在我國黃河流域的馴化過(guò)程，第三階段是地方品種從我國黃河流域向南、向北擴張，第四階段是當地改良過(guò)程。研究發(fā)現，在大豆地方品種的擴張中，遺傳滲入主要來(lái)自當地(同域)的野生大豆種群，而非異域野生大豆種群，這表明當地野生大豆的遺傳滲入促進(jìn)了當地地方品種的適應性。

　　研究還鑒定到在野生大豆的擴散、馴化、地方品種的擴張和隨后的改良過(guò)程中受到選擇的基因組信號。考慮到花期在大豆傳播和適應中的重要性，研究人員著(zhù)重對花期調控通路中的候選基因進(jìn)行了分析，結果表明，花期的適應是一個(gè)連續的過(guò)程。通過(guò)基因編輯，研究人員驗證了GmSPA3c基因具有花期調節的功能，推測其是經(jīng)典開(kāi)花基因E7的候選功能基因。該研究通過(guò)解析大豆地理擴張與育種的全基因組特征，揭示了大豆的進(jìn)化歷史，為規模化發(fā)掘優(yōu)異基因資源、定向培育新品種奠定了基礎。