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来自中科院东北地理与农业生态研究所，日本农业生物科学研究所等处的研究人员发表了题为“Positional cloning and characterization reveal the molecular basis for soybean maturity locus E1 that regulates photoperiodic flowering ”的文章，利用最为经典的图位克隆法一步一步准确地将控制大豆开花期基因的最大的位点基因克隆出来，这是继1920年大豆光周期反应发现后，近百年来的重要成果之一。

　　

生物通报道：来自中科院东北地理与农业生态研究所，日本农业生物科学研究所（National Institute of Agrobiological Sciences，NIAS ）等处的研究人员发表了题为“Positional cloning and characterization reveal the molecular basis for soybean maturity locus E1 that regulates photoperiodic flowering ”的文章，利用最为经典的图位克隆法一步一步准确地将控制大豆开花期基因的最大的位点基因克隆出来，这是继1920年大豆光周期反应发现后，近百年来的重要成果之一。相关成果公布在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上。

文章的第一作者，通讯作者之一是中科院东北地理与农业生态研究所夏正俊研究员，另外两位通讯作者为日本科学家。其他参与研究的包括东北地理所翟红、吕世翔、吴红艳等。

上个世纪20年代，人们发现了控制大豆开花期基因的存在。1971年，Bernard将控制大豆开花期基因的最大的位点基因定名为E1。但由于该基因位于第六号染色体（LG C2）中心粒着丝点附近，遗传重组率低极低，致使人们一直未揭开该基因的神秘面纱。

在这篇文章中，研究人员首先将两个含有不同E1基因型的近等基因系进行杂交，获得用于图位克隆的遗传群体。最初，通过含有1,442个体的群体将E1基因定位于289kb区域内，因该区域内还含有众多基因，需进一步深入进行精细图位克隆。夏正俊独自用了三个月时间，手工一个一个地从13,760个种子钻中取组织提取DNA，并进行基因型鉴定，从中获得了10个极其珍贵的重组体。通过重组体后代的表型分离，将E1基因定位于17.4kb区域，在该区域内只有一个候选基因。

研究结果证明：该基因为一类新型的豆科作物特有的转录因子，含有一个核定位信号，C端含有与植物转录因子B3远缘相近的结构域。研究同时发现，在生产上非常重要的多个该基因的突变类型，均与大豆的光周期的不敏感性相关联。初步表明该基因为大豆为短日照作物重要的决定因子。

这一基因的成功克隆是1920年大豆光周期反应发现近百年来的重要成果之一。进一步研究其作用机理，可使人们了解大豆独特的光周期及开花调控，对揭开大豆光周期反应及生育期调控之谜具有重要价值，同时对大豆产量性状基因克隆，指导大豆品种选育、分子育种设计及品种布局等具有重要意义。

所谓图位克隆法是新型分离和克隆植物基因的方法之一，在不知道基因的表达产物，在未知基因的功能信息又无适宜的相对表型用于表型克隆时，最常用的基因克隆技术就是图位克隆法。

图位克隆（Map-Based Cloning）是通过分析突变位点与已知分子标记的连锁关系来确定突变表型的遗传基本。图位克隆法随着相关配套技术（序列数据库、分子标记等）的日渐成熟，应用范围将越来越广。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Positional cloning and characterization reveal the molecular basis for soybean maturity locus E1 that regulates photoperiodic flowering

The complex and coordinated regulation of flowering has high ecological and agricultural significance. The maturity locus E1 has a large impact on flowering time in soybean, but the molecular basis for the E1 locus is largely unknown. Through positional cloning, we delimited the E1 locus to a 17.4-kb region containing an intron-free gene (E1). The E1 protein contains a putative bipartite nuclear localization signal and a region distantly related to B3 domain. In the recessive allele, a nonsynonymous substitution occurred in the putative nuclear localization signal, leading to the loss of localization specificity of the E1 protein and earlier flowering. The early-flowering phenotype was consistently observed in three ethylmethanesulfonate-induced mutants and two natural mutations that harbored a premature stop codon or a deletion of the entire E1 gene. E1 expression was significantly suppressed under short-day conditions and showed a bimodal diurnal pattern under long-day conditions, suggesting its response to photoperiod and its dominant effect induced by long day length. When a functional E1 gene was transformed into the early-flowering cultivar Kariyutaka with low E1 expression, transgenic plants carrying exogenous E1 displayed late flowering. Furthermore, the transcript abundance of E1 was negatively correlated with that of GmFT2a and GmFT5a, homologues of FLOWERING LOCUS T that promote flowering. These findings demonstrated the key role of E1 in repressing flowering and delaying maturity in soybean. The molecular identification of the maturity locus E1 will contribute to our understanding of the molecular mechanisms by which a short-day plant regulates flowering time and maturity. 

作者简介：

夏正俊 1962年8月生于江苏省建湖县，博士，研究员，博士生导师。2010年4月被中国科学院东北地理与农业生态研究所作为国外杰出人才引进。2001年7月起先后在日本千叶大学和日本农业生物资源研究所，从事大豆BAC文库的构建、高密度连锁群图谱的创建与大豆生育期基因克隆等研究工作。1）先后成功地克隆出大豆控制开花与成熟期E1、E2和E3基因。特别是成功破译了E1基因，取得了突破性进展，为国际首创。E1基因位于着丝点附近，克隆难度大，且在拟南芥和水稻基因组中不存在近等同源序列，代表着大豆基因组中存在着独特的控制开花与成熟期基因体系。该基因是已被认为是大豆中调控光周期反应和生育期的中心元件（integrator）。 另外在世界上首次定位、克隆了大豆生育期E2和E3基因, 并对其功能进行验证。参加了大豆开花习性基因DT1和开花习性基因GmFTs的克隆。（2）利用了多种类型的分子标志，成功地构筑了大豆高密度连锁群图谱。（3）构建了多个大豆基因文库，并创建了有效筛选基因文库的技术体系，能快速有效地筛选出目标克隆。另外在早期的研究中，明确了我国作物丝核菌和棉花大丽轮枝菌的菌丝融合群，建立了玉米病害的分子检测技术等。先后主持并完成了国家科技攻关和国家自然科学基金等科研项目，出版专著一部，获得省部级奖励3项和发明专利1项。国内外期刊上发表论文60多篇。

教育经历：
1979.9—1983.8 扬州大学农学院 学士;
1983.9—1986.7 中国农业大学 硕士;
1986.8—1997.4江苏省农科院工作（1993年晋升为副研究员）;
1997.5—2000.5 南非德班大学（现University of KwaZulu-Natal) 博士;
2000.6—2001.6 南非西开普大学（University of Western Cape）博士后
2001.7—2007.3日本千叶大学 特别研究员/特别教员
2007.4—2010.3日本农业生物资源研究所（National Institute of Agrobiological Science）
2010.4—现在 中国科学院东北地理与农业生态研究所 研究员

主要研究方向：
大豆的分子生物学（大豆生育期基因的功能分析和调控网络，控制大豆产量性状基因的克隆等）