不同生育期組大豆品種GmCOL家族基因的自然變異.pdf

1、適時(shí)開花和成熟對(duì)于大豆來說是重要的生態(tài)和農(nóng)藝性狀，這決定了在不同環(huán)境下大豆的適應(yīng)性、生長發(fā)育、品質(zhì)及產(chǎn)量等。自然變異是進(jìn)化的主要來源，它決定了一個(gè)物種的適應(yīng)潛力。多數(shù)自然變異呈現(xiàn)數(shù)量性狀，由多個(gè)位點(diǎn)和基因的分子遺傳多樣性決定。在光周期調(diào)控的開花和發(fā)育過程中，BBX基因家族成員CONSTANS(CO)是中心調(diào)控基因，引發(fā)可移動(dòng)成花素FT基因的表達(dá)，進(jìn)而使得作物進(jìn)入開花階段。在大豆中，CONSTANS-LIKE基因不僅在開花階段起作用，在其

2、他重要生理過程中也發(fā)揮了重要作用。然而，COL家族基因的自然變異與大豆開花和成熟的關(guān)系尚不明確。
　　本研究中，選取來自14個(gè)生育期組(MG0000-MGⅩ)的128個(gè)大豆品種作為試驗(yàn)材料。材料種植于中國北京的自然光照條件下，并對(duì)各生育時(shí)期-出苗期(Ⅶ)、初花期(R1)和完熟期(R8)進(jìn)行調(diào)查。供試大豆品種的開花期和成熟期具有顯著差異。根據(jù)基因型和生長發(fā)育結(jié)構(gòu)供試品種分為3組MG0000-MG0，MGⅠ-MGⅤ和MGⅥ-MGⅩ。在

3、開花期（VE-R1）方面，生育期組MG0000，MGⅨ+Ⅹ和MGⅦ的大豆品種開花期差異十分顯著;成熟期（VE-R7）方面，除了MG00組外其他品種成熟期均差異顯著。
　　本研究中，82個(gè)大豆品種用于鑒定其生長習(xí)性，即無限生長習(xí)性和有限生長習(xí)性，其中58個(gè)品種為無限生長習(xí)性，24個(gè)品種為有限生長習(xí)性。這將有助于北美和中俄大豆重要性狀的鑒定，對(duì)未來大豆育種工作具有一定推動(dòng)作用。
　　在COL家族的28個(gè)基因中，21個(gè)基因被克隆進(jìn)

4、行測(cè)序，并分析基因序列的多態(tài)性。結(jié)果顯示，所選大豆品種各生育時(shí)期及COL基因序列均呈現(xiàn)豐富的多樣性，并且生育期組MGⅠ-MGⅤ大豆品種的開花和成熟時(shí)間具有明顯的相關(guān)性。8個(gè)基因(GmCOL1/3/4/8/13/15/16/19)的顯性基因型與早花和早熟呈現(xiàn)明顯相關(guān)性，11個(gè)基因(GmCOL2/5/6/14/20/22/23/24/25/26/28)與開花和成熟無明顯相關(guān)。某些基因中隱性基因型呈現(xiàn)早花，但GmCOL9和GmCOL1卻相反。

5、在21個(gè)COL基因中，一些自然變異與開花和成熟相關(guān)，可能涉及大豆在不同環(huán)境下的適應(yīng)性?；蛐丸b定和生育期預(yù)測(cè)信息在品種篩選中會(huì)提高育種效率。
　　就整個(gè)基因區(qū)域而言，GmCOL1和GmCOL3是高度保守的。其余19個(gè)基因均存在一些SNP和Indel導(dǎo)致的遺傳變異。另外，一些基因存在較強(qiáng)的連鎖不平衡。19個(gè)GmCOL基因存在一些點(diǎn)突變，這些突變導(dǎo)致所編碼蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化、部分或全部缺失。為進(jìn)一步確定這些基因在開花和成熟中的作用，需從轉(zhuǎn)