不同生育期組大豆品種GmCOL家族基因的自然變異.pdf

1、適時開花和成熟對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)境下大豆的適應性、生長發(fā)育、品質及產(chǎn)量等。自然變異是進化的主要來源，它決定了一個物種的適應潛力。多數(shù)自然變異呈現(xiàn)數(shù)量性狀，由多個位點和基因的分子遺傳多樣性決定。在光周期調控的開花和發(fā)育過程中，BBX基因家族成員CONSTANS(CO)是中心調控基因，引發(fā)可移動成花素FT基因的表達，進而使得作物進入開花階段。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系尚不明確。
　　本研究中，選取來自14個生育期組(MG0000-MGⅩ)的128個大豆品種作為試驗材料。材料種植于中國北京的自然光照條件下，并對各生育時期-出苗期(Ⅶ)、初花期(R1)和完熟期(R8)進行調查。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)育結構供試品種分為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個大豆品種用于鑒定其生長習性，即無限生長習性和有限生長習性，其中58個品種為無限生長習性，24個品種為有限生長習性。這將有助于北美和中俄大豆重要性狀的鑒定，對未來大豆育種工作具有一定推動作用。
　　在COL家族的28個基因中，21個基因被克隆進

4、行測序，并分析基因序列的多態(tài)性。結果顯示，所選大豆品種各生育時期及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間具有明顯的相關性。8個基因(GmCOL1/3/4/8/13/15/16/19)的顯性基因型與早花和早熟呈現(xiàn)明顯相關性，11個基因(GmCOL2/5/6/14/20/22/23/24/25/26/28)與開花和成熟無明顯相關。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COL基因中，一些自然變異與開花和成熟相關，可能涉及大豆在不同環(huán)境下的適應性。基因型鑒定和生育期預測信息在品種篩選中會提高育種效率。
　　就整個基因區(qū)域而言，GmCOL1和GmCOL3是高度保守的。其余19個基因均存在一些SNP和Indel導致的遺傳變異。另外，一些基因存在較強的連鎖不平衡。19個GmCOL基因存在一些點突變，這些突變導致所編碼蛋白質結構變化、部分或全部缺失。為進一步確定這些基因在開花和成熟中的作用，需從轉