大豆荫蔽胁迫响应基因GmYUC2的克隆、自然变异分析及KASP分子标记开发

陈东亮; 谭玉荣; 张焦平; 孙祖东; 杨守臻; 唐向民; 曾维英; 《广西植物 》 2025 北大核心 CSCD

摘要：YUC2是生长素生物合成中的限速酶之一，参与植物对荫蔽胁迫的响应。该研究以大豆极耐荫品种‘贡豆7号’为材料进行GmYUC2基因克隆，基于394份中国南方大豆自然变异群体的重测序数据及3个环境下的耐荫指数（STI）表型鉴定数据，对大豆荫蔽胁迫响应基因GmYUC2序列进行自然变异分析及开发KASP分子标记。结果表明：（1）从‘贡豆7号’中克隆到GmYUC2基因，其CDS序列长1 148 bp,编码382个氨基酸，编码蛋白均含有FMO-like、Pyr-redox-2和Pyr-redox-3结构域。（2）GmYUC2基因存在4个SNP变异位点，其中3个SNP变异位于内含子中，1个SNP变异位于5＿prime＿UTR区，SNP2与SNP3之间连锁程度最高（r²=0.988 8）,其次为SNP1与SNP4 （r²=0.921 934）,SNP1与SNP2之间连锁程度最低（r²=0.475 691）。（3）基于这4个SNP变异位点在394份群体中鉴定出4种单倍型，其中Hap1单倍型与参考基因组Wm82一致，Hap2、Hap3和Hap4均由Hap1经过一步突变而来，Hap2所对应种质的STI极显著小于Hap1,说明携有Hap2单位型大豆种质耐荫性比携有Hap1的强。（4）在荫蔽条件下，极耐荫种质和不耐荫种质中的GmYUC2基因表达量均上调，并且强耐荫种质中该基因的表达量显著高于极不耐荫种质。（5）利用GmYUC2基因的3个SNP变异位点开发的KASP分子标记对18份大豆材料进行验证，基因型和表型的鉴定结果具有88.89%的高度一致性。该研究成功克隆了GmYUC2基因，并发现其在大豆响应荫蔽胁迫过程中具有重要作用，开发出的KASP分子标记可用于大豆资源苗期耐荫性鉴定。该研究为进一步深入解析大豆GmYUC2基因的主要功能和表达调控机制提供了参考，为高效准确地进行大豆耐荫性的分子标记辅助育种提供了理论基础。

关键词： 大豆 GmYUC2基因 耐荫性 自然变异 KASP分子标记