东北地理所成功克隆控制大豆叶柄长度基因Gmssp
大豆理想株型的概念已提出多年，但要培育具有理想株型的大豆高产品种，需要在分子水平上明确与株型性状相关的关键基因与调控网络。
中国科学院东北地理所夏正俊研究团队在黑河43遗传背景下获得了一个大豆极短叶柄且主茎叶柄与主茎夹角增大的突变材料Gmssp(图1)，经自主建立的突变体混池测序鉴定技术体系（BVF-IGV），确定了基因Glyma.11G026400是导致大豆叶柄变短以及主茎叶柄与主茎间夹角增大的候选基因；通过突变体与合丰55杂交群体的QTL分析以及新型的Glyma.11G026400缺失型突变体t7的之间的关联分析（图2），进一步证实了Glyma.11G026400是引起大豆极短叶柄与主茎叶柄与主茎夹角增大变异的关键基因。
通过对组织的切片观察、对转录组差异基因分析及Weighted Correlation Network Analysis (WGCNA)分析、外源赤霉素处理确认了Glyma.11G026400能够通过泛素介导的蛋白水解和赤霉素途径来调控大豆叶柄的形态建成（图3）。本项研究破解了叶柄长度与叶柄夹角的分子调控机理，丰富了对大豆株型分子网络的认识，有利于培育植株结构紧凑的高产大豆品种。
图1. 大豆突变体Gmssp显示大豆极短叶柄与增大的叶柄与主茎夹角表型
图2. 自主建立的突变体混池测序鉴定技术体系（BVF-IGV）及基因验证
图3. GmSSP基因调控大豆叶柄长度及叶柄角度等表型变化的基因调控网格示意图
研究成果近期发表在国际生物学期刊《International Journal of Molecular Sciences》上，东北地理所博士研究生高祎为论文第一作者，夏正俊研究员为论文通讯作者。研究得到国家重点研发计划 “政府间国际科技创新合作” 重点专项（2022YFE0130300)、国家自然科学基金项目（U21A20215和32272094）、中国科学院先导项目（XDA24010105-4和XDA28070404)的资助。
论文信息：Gao, Y.; Zhu, J.; Zhai, H.; Xu, K.; Zhu, X.; Wu, H.; Zhang, W.; Wu, S.; Chen, X.; Xia, Z. Dysfunction of an anaphase-promoting complex subunit 8 homolog leads to super-short petioles and enlarged petiole angles in soybean. International Journal of Molecular Sciences 2023, 24, 11024.
论文链接：https://www.mdpi.com/1422-0067/24/13/11024
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