分子育種“定制”大豆

分子育種“定制”大豆

大豆，作為重要的糧食作物，我國進口量高達85%，自產率卻不足15%，而主產區東北的大豆產量則占全國產量的60%。促進東北大豆產業發展，意義十分重大。

劉寶輝和馮獻忠研究員領銜的中國科學院東北地理與農業生態研究所大豆分子設計育種重點實驗室團隊，近年來在不斷突破，通過分子育種的方式，試圖實現大豆的“定制化”生產。

1 揭秘大豆光周期

“大豆的發育期主要與光周期有關。目前已知的10個與大豆光周期有關的基因研究，我們參與了6個，在這方面的研究處于領先水平”。馮獻忠對《中國科學報》記者這樣說。

光周期現象，是生物對晝夜光暗循環格局的反應。大多數一年生植物的開花決定于每日日照時間的長短。自20世紀20年代，科學家們以大豆等作物為材料研究光周期現象。近百年來，人們對該現象的研究在模式作物擬南芥及水稻中取得了一系列的突破性進展。

大豆是一種敏感的短日照作物。東北是我國大豆主產區，適應于高緯度地區種植的大豆栽培種必須具有對光周期不敏感性，否則在早霜來臨前大豆不能正常成熟，造成減產甚至絕產。

此前，科學家通過遺傳學方法明確了大豆生育期位點E1至E8及J等位點，其中E1、E3、E4及E7與大豆光周期反應密切相關。近年來，劉寶輝所在的大豆分子育種團隊與國外研究者進行相關合作，已經完成了對大豆幾個主要生育期基因E1、E2、E3和E4的克隆。

事實上，與大豆光周期相關的研究，最終是為了服務于大豆的分子設計育種工作。……