大豆开花和高产背后的微观世界(3)

研究发现，J基因促进了光周期开花，且该基因突变型可推迟低纬度短日照条件下大豆开花时间，比野生型提高产量 30%—50%。此外，J基因在适应低纬度大豆品种中至少存在着8种功能缺失型等位变异，为大豆在低纬度地区的推广和生产起到重要作用。

“两项研究相互补充，是一个持续性的过程，不仅进一步完善了以E1基因为关键节点的大豆开花分子调控网络，而且系统阐释了J基因促进大豆低纬度适应，以及Tof11和Tof12促进大豆中高纬度适应的多基因进化机制。”孔凡江说。尽管已取得了一些突破和进展，但就庞大的基因组而言，这只是“冰山一角”，在大豆的进化和选择背后，还有诸多疑问需要解决。

除了光周期，目前，我国还在百粒重、单株荚数、叶柄夹角等产量重要性状的关键基因上取得了较大的进展，也创制了一批大豆优异种质材料，为大豆的分子设计育种奠定了重要的理论基础。

多学科联合催生的分子设计育种技术是现代育种的一次新变革。“加快分子设计育种创新体系建设，开展大豆超高产的分子基础和育种技术研究，创制革命性品种，实现大豆的‘绿色革命’，以扭转我国大豆的被动局面。”论文通讯作者之一田志喜说。

田志喜表示，产量、品质等性状大都是多基因控制的复杂性状，而不同复杂性状间的耦合是分子设计育种的关键科学问题。我们还需要解析复杂性状间耦合的遗传调控网络，明确关键调控单元。“基于这些研究，我们还可筛选出适宜在盐碱、滩涂、高寒、 高旱等边际土地，以及黑龙江主产区以北生长的大豆材料和品质，扩大种植面积，提高产量。”

“目前，大豆的基础研究水平与水稻和玉米等主要作物相比还非常薄弱，还需要国家的更多重视和投入，科研人员团结协作，凝聚力量挖掘更多的重要基因和突破关键技术，把老祖宗留给我们的遗产保护好，并发扬光大。”孔凡江说。

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