2016年12月12日，我校年海課題組和合作者中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所韓天富課題組在《MolecularPlant》（2015影響因子7.142）發(fā)表題為“AsinglenucleotidedeletioninJencodingGmELF3conferslongjuvenilityandisassociatedwithadaptionoftropicsoybean”的研究論文。該論文報(bào)道了研究者們尋覓了半個(gè)多世紀(jì)的大豆長(zhǎng)童期基因J，并揭示了J在來(lái)源于中國(guó)、美國(guó)和巴西不同生育期大豆品種中的分布規(guī)律。

野生大豆是短日作物，歷史上大豆馴化與選育主要面向中高緯度地區(qū)。而低緯度地區(qū)由于短日高溫的氣候條件，大豆?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)期過(guò)短導(dǎo)致大豆嚴(yán)重的低產(chǎn)，因此低緯度地區(qū)長(zhǎng)期被認(rèn)為不適于大豆的種植及生產(chǎn)。直到長(zhǎng)童期性狀在育種上的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用，使得大豆在低緯地區(qū)快速擴(kuò)展，從而巴西等地迅速成長(zhǎng)為世界大豆主要的生產(chǎn)國(guó)與出口國(guó)，顯著改變了世界大豆的生產(chǎn)形勢(shì)。具有長(zhǎng)童期性狀的大豆能夠在短日高溫的低緯條件下，延遲開(kāi)花，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，增加干物質(zhì)積累，提高產(chǎn)量。盡管遺傳育種學(xué)家對(duì)這一性狀探索了近40年，但對(duì)引起該性狀的基因是什么及分子基礎(chǔ)仍不了解。

我校年海研究組與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所韓天富研究組合作研究，構(gòu)建中黃24（常規(guī)童期）X華夏3（長(zhǎng)童期）RIL群體，采用Restriction-siteAssociatedDNAsequencing(RAD-Seq)技術(shù)構(gòu)建遺傳圖譜進(jìn)行連鎖分析并結(jié)合親本的全基因組重測(cè)序分析，將長(zhǎng)童期性狀定位到一個(gè)ELF3同源基因GmELF3上。在長(zhǎng)童期品種華夏3中，該基因缺失了一個(gè)堿基導(dǎo)致編碼的蛋白功能缺失，從而延遲開(kāi)花，產(chǎn)生了長(zhǎng)童期性狀。而轉(zhuǎn)基因過(guò)表達(dá)中黃24的GmELF3能夠功能互補(bǔ)，使得華夏3提早開(kāi)花。這一基因的發(fā)現(xiàn)，為進(jìn)一步揭示長(zhǎng)童期性狀的分子機(jī)制奠定了基礎(chǔ)，為低緯度地區(qū)引進(jìn)中高緯度地區(qū)的優(yōu)異種質(zhì)資源提供依據(jù)，對(duì)該基因的定向操作可顯著改變大豆的生產(chǎn)形勢(shì)。

我校農(nóng)學(xué)院博士生岳巖磊、劉念析和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所副研究員蔣炳軍為該論文的共同第一作者。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)年海教授和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所韓天富研究員為該論文的通訊作者。該研究獲得了大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系和轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專項(xiàng)的經(jīng)費(fèi)支持。