Page 14 - 《广西植物》2025年第7期
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１ ２ ０ ６ 广 西 植 物 ４５ 卷
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ＣＨＥＮ Ｄｏｎｇｌｉａｎｇ ꎬ ＴＡＮ Ｙｕｒｏｎｇ ꎬ ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｏｐｉｎｇ ꎬ ＳＵＮ Ｚｕｄｏｎｇ ꎬ
１ １ １∗
ＹＡＮＧ Ｓｈｏｕｚｈｅｎ ꎬ ＴＡＮＧ Ｘｉａｎｇｍｉｎ ꎬ ＺＥＮＧ Ｗｅｉｙｉｎｇ
( １. Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃａｓｈ Ｃｒｏｐｓꎬ Ｇｕａｎｇｘｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｎａｎｎｉｎｇ ５３０００７ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ
２. Ｎａｎｊｉｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９５ꎬ Ｃｈｉｎａ )
Ａｂｓｔｒａｃｔ: ＹＵＣ２ ｗａｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｔｅ￣ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｅｎｚｙｍｅｓ ｉｎ ａｕｘｉｎ ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓꎬ ａｎｄ ｉｔ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｐｌａｎｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｓｈａｄｅ
ｓｔｒｅｓｓ. Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙꎬ ‘ Ｇｏｎｇｄｏｕ ７’ꎬ ａｎ ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｓｈａｄｅ￣ｔｏｌｅｒａｎｔ ｓｏｙｂｅａｎ ｖａｒｉｅｔｙ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｃｌｏｎｅ ｏｆ ＧｍＹＵＣ２
ｇｅｎｅ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｄａｔａ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｄａｔａ ｏｆ ｓｈａｄｅ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｉｎｄｅｘ (ＳＴＩ) ｉｎ ｔｈｒｅｅ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ ｏｆ ３９４ ｎａｔｕｒａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｏｙｂｅａｎ ｉｎ ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｃｈｉｎａꎬ ｔｈｉｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ
ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ＧｍＹＵＣ２ ｇｅｎｅ ｔｏ ｒｅｓｐｏｎｄ ｓｈａｄｅ ｓｔｒｅｓｓ ｉｎ ｓｏｙｂｅａｎꎬ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ＫＡＳＰ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｍａｒｋｅｒｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ
ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ＣＤＳ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｆｏｒ ＧｍＹＵＣ２ ｇｅｎｅ ｃｌｏｎｅｄ ｆｒｏｍ ‘Ｇｏｎｇｄｏｕ ７’ ｗａｓ １ １４８ ｂｐꎬ ｉｔ ｅｎｃｏｄｅｄ ３８２
ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓꎬ ａｌｌ ｔｈｅ ｅｎｃｏｄｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｄｏｍａｉｎｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ＦＭＯ￣ｌｉｋｅꎬ Ｐｙｒ￣ｒｅｄｏｘ￣２ ａｎｄ Ｐｙｒ￣ｒｅｄｏｘ￣３. (２) Ｔｈｅｒｅ
ｅｘｉｓｔｅｄ ｆｏｕｒ ＳＮＰ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｓｉｔｅｓ ｉｎ ｇｅｎｅ ＧｍＹＵＣ２ꎬ ｔｈｒｅｅ ＳＮＰ ｖａｒｉａｎｔｓ ｗｅｒｅ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｎ ａｎｄ ｏｎｅ ＳＮＰ ｖａｒｉａｎｔ ｗａｓ
２
ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ５＿ｐｒｉｍｅ＿ＵＴＲ ｒｅｇｉｏｎꎬ ＳＮＰ２ ａｎｄ ＳＮＰ３ ｈａｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｌｉｎｋａｇｅ ｄｅｇｒｅｅ (ｒ ＝ ０.９８８ ８)ꎬ ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ＳＮＰ１
２ ２
ａｎｄ ＳＮＰ４ (ｒ ＝ ０.９２１ ９３４)ꎬ ＳＮＰ１ ａｎｄ ＳＮＰ２ ｈａｄ ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔ ｌｉｎｋａｇｅ ｄｅｇｒｅｅ (ｒ ＝ ０.４７５ ６９１). (３) Ｆｏｕｒ ｈａｐｌｏｔｙｐｅｓ ｗｅｒｅ
ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｉｎ ３９４ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅｓｅ ｆｏｕｒ ＳＮＰ ｓｉｔｅｓꎬ ｔｈｅ Ｈａｐ１ ｈａｐｌｏｔｙｐｅ ｗａｓ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ
ｇｅｎｏｍｅ Ｗｍ８２ꎬ ａｎｄ Ｈａｐ２ꎬ Ｈａｐ３ꎬ ａｎｄ Ｈａｐ４ ｗｅｒｅ ａｌｌ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｍｕｔａｔｅｄ ｆｒｏｍ Ｈａｐ１ꎬ ｔｈｅ ＳＴＩ ｏｆ ｓｏｙｂｅａｎ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ
ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｏ Ｈａｐ２ ｗａｓ ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ Ｈａｐ１ꎬ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｏｙｂｅａｎ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ ｃａｒｒｙｉｎｇ
Ｈａｐ２ ｈａｐｌｏｔｙｐｅ ｈａｄ ｂｅｔｔｅｒ ｓｈａｄｅ￣ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｃａｒｒｙｉｎｇ Ｈａｐ１. (４) Ｕｎｄｅｒ ｓｈａｄｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓꎬ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｇｅｎｅ
ＧｍＹＵＣ２ ｗａｓ ｕｐ￣ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｉｎ ｂｏｔｈ ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｓｈａｄｅ￣ｔｏｌｅｒａｎｔ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ ａｎｄ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｓｈａｄｅ￣ｔｏｌｅｒａｎｔ ｇｅｒｍｐｌａｓｍꎬ ａｎｄ ｔｈｅ
ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｇｅｎｅ ＧｍＹＵＣ２ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｓｈａｄｅ￣ｔｏｌｅｒａｎｔ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｉｎ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｓｈａｄｅ￣
ｔｏｌｅｒａｎｔ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ. (５) Ｔｈｅ ＫＡＳＰ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｍａｒｋｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂｙ ｔｈｒｅｅ ＳＮＰ ｍｕｔａｔｉｏｎ ｓｉｔｅｓ ｏｆ ｇｅｎｅ ＧｍＹＵＣ２ ｗａｓ ｕｓｅｄ
ｔｏ ｖｅｒｉｆｙ １８ ｓｏｙｂｅａｎ ｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ ｔｈｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｇｅｎｏｔｙｐｅ ａｎｄ ｐｈｅｎｏｔｙｐｅ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｌｙ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ８８.
８９％. Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｃｌｏｎｅｄ ＧｍＹＵＣ２ ｇｅｎｅ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙꎬ ａｎｄ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ＧｍＹＵＣ２ ｇｅｎｅ ｐｌａｙｅｄ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｓｏｙｂｅａｎ
ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｓｈａｄｅ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｔｈｅ ＫＡＳＰ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｍａｒｋｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｓｈａｄｅ￣ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｏｆ ｓｏｙｂｅａｎ
ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｔ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｓｔａｇｅ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ
ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｇｅｎｅ ＧｍＹＵＣ２ꎬ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｍａｒｋｅｒ￣ａｓｓｉｓｔｅｄ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｓｈａｄｅ
ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｉｎ ｓｏｙｂｅａｎ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｓｏｙｂｅａｎꎬ ＧｍＹＵＣ２ ｇｅｎｅꎬ ｓｈａｄｅ￣ｔｏｌｅｒａｎｔꎬ ｎａｔｕｒａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎꎬ ＫＡＳＰ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｍａｒｋｅｒ
间套种是我国南方大豆种植的重要模式ꎬ大 (孙祖东等ꎬ２０１７ꎻ 宋丽君等ꎬ２０２１)ꎬ而有关大豆
豆与玉米等高秆作物间套作是缓解中国大豆种植 耐荫性分子标记辅助鉴定的报道极少ꎮ 因此ꎬ深
面积短缺的有效途径之一( 杨文钰ꎬ２０２１)ꎮ 然而ꎬ 入挖掘大豆荫蔽胁迫响应基因的功能ꎬ分析基因
大豆与玉米、甘蔗、木薯等高秆作物间套作时ꎬ来 序列特征及表达模式ꎬ开发大豆耐荫性鉴定的高
自高位作物的荫蔽胁迫对大豆生长和防御极为不 效分子标记ꎬ对于深入解析大豆耐荫性形成机理
利(Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎬ是推广大豆间套作模式的最 及大豆耐荫生物育种具有重要意义ꎮ 植物激素在
大障碍ꎬ因此对大豆耐荫性的解析尤为重要ꎮ 大 植物荫蔽胁迫响应过程中扮演着关键角色( 帅海
豆耐荫性被认为是受多基因控制的数量性状ꎬ目 威等ꎬ２０１８)ꎬ在众多参与调控荫蔽胁迫响应的植
前研究者已挖掘出不少与大豆耐荫性相关的候选 物激素中ꎬ生长素 ３￣吲哚乙酸(３￣ｉｎｄｏｌｅａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄꎬ
基因( 张志鹏ꎬ２０１９ꎻ 曾维英等ꎬ２０２１ꎻ Ｑｉｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ＩＡＡ)是植物幼苗时期调控下胚轴伸长以适应荫蔽
２０２３ꎻ Ｓｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４)ꎬ但这些候选基因的功能验 胁迫最关键的植物激素( Ｃｈｅｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００７ꎻ Ｆａｎ
证及表达调控模式有待进一步深入研究ꎮ 此外ꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ 黄素单加氧酶( ｙｕｃａｓｉｎꎬＹＵＣ) 是色
目前大豆耐荫性鉴定多采用田间表型鉴定的方法 氨酸依赖途径中生长素合成的限速酶(Ｚｈａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ
