近日，国际知名期刊Current Biology（IF：9.601）在线发表了关于普通菜豆光周期基因研究的最新研究成果，该项工作由中国农业科学院作物科学研究所特色农作物优异种质资源发掘与创新利用创新团队联合广州大学以及澳大利亚塔斯马尼亚大学，西班牙Misión Biológica de Galicia-CSIC四家科研单位科学家合作完成。普通菜豆是短日照作物，对光周期非常敏感。但是，随着普通菜豆在全球的驯化传播，也出现了新的变异类型，对光照的敏感性逐渐降低或者丧失，在较长的光照条件下也能开花，例如，普通菜豆传播到中国后，在东北地区也能够正常开花结实。因此，深入了解光周期变异的遗传基础有助于研究普通菜豆的传播、驯化等，并且能够指导普通菜豆育种生产。
图 COL2和PHYA3 基因单倍型分析研究人员首先克隆了一个新的光周期基因PvCOL2。然后，对800多份普通菜豆种质资源（其中，683份种质资源为中国农业科学院作物科学研究所完成多年多点表型和基因型鉴定，Wu et al., 2020, Nature Genetics）中光周期基因序列分析表明：COL 2和PHYA3单倍型的分布和频率说明普通菜豆的光周期适应性过程可分为两个阶段：COL 2功能缺失导致敏感度降低，随后通过PHYA3完全丧失敏感性。通过对近等基因系的基因表达分析表明，COL 2在PHYA 3基因下游发挥作用，抑制FT基因的表达，可能与PvE1平行发挥作用。这些结果阐明了物候适应性的分子基础，并揭示了自然进化过程中的趋同效应。中国农业科学院作物科学研究所武晶研究员，澳大利亚塔斯马尼亚大学James L. Weller教授和西班牙Misión Biológica de Galicia-CSIC的Marta Santalla教授为共同通讯作者，广州大学孔凡江教授团队也参与了该项工作。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.01.075
