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      现任领导
      • 姜明

        所长

      • 王宗明

        党委书记
        副所长

      • 项尚

        纪委书记

      • 李向楠

        副所长

      • 李禄军

        副所长

      所长致辞
        中国科学院东北地理与农业生态研究所于2002年3月经中国科学院批准,由成立于1958年的中国科学院长春地理研究所和成立于1978年的中国科学院黑龙江农业现代化研究所整合组建而成,是中国科学院设立在东北地区的综合性地理学、农学、生态学、环境科学与技术研究机构和人才培养基地,2002进入中国科学院知识创新工程序列...
  • 机构设置
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  • 人才建设
    • 概况
        东北地理所现有各类职工500余人,80%以上具有研究生学历。历年入选中国工程院院士1人,双聘院士7人,国家百千万、杰青、优青等国家级人才计划10余人,院级人才计划30余人。国家“973计划”、国家重点研发计划、国家科技基础性工作专项、科技基础资源调查专项、国家科技支撑计划等项目首席科学家10余人,国务院政府特殊津贴获得者60余人。
      • 院士
      • 国家基金委人才
      • 院级人才
      • 部委人才
      • 兴土人才
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      • 副高级专业技术人员
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      • 特别研究助理
  • 科研成果
    • 概要
        60年的耕耘,东北地理所取得了累累的科研硕果。创建了我国湿地学科理论体系,揭示我国湿地形成与发育规律、土壤关键过程与生态功能,研发退化沼泽近自然综合恢复关键技术、湿地植被快速恢复技术和湿地苇-蟹/鱼-稻复合生态模式。阐明了黑土演化过程与驱动机制,揭示了黑土退化特征和肥力调控机理,研发了黑土地肥沃耕层构建关键技术、作物高光效新型种植模式、侵蚀黑土综合防治技术、合作研发了“梨树模式”等黑土保护与利用关键核心技术,支撑“黑土粮仓”科技会战。首次克隆了控制大豆开花期的最大位点基因E1以及控制大豆长青春期性状的经典基因J,在国际上率先建立大豆分子设计育种理论体系和最大容量的大豆突变体库;研发和...
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    • 院地合作
      • 吉林省水文水资源局一行调研东北地理所并签署合作协议
      • 中铁十四局集团到东北地理所开展专题调研
      • 第十届全国玉米育种大会暨中科玉科企联合体年度工作会议在海南乐东县成功召开
      • 黑龙江三江国家级自然保护区管理局党组书记、局长于小东一行调研东北地理所并签署合作协议
      • 兴安盟行政公署副盟长何伟利一行调研东北地理所
      • 东北地理所与吉林省松原市长岭县签署战略合作协议
      国际交流
      • 美国加州大学戴维斯分校William R. Horwath教授来东北地理所访问交流
      • 姜明参加地球观测组织(GEO)2023年会议周及部长级峰会
      • 中国科学院国际杰出学者Damià Barceló教授访问东北地理所
      • 姜明率团访问俄罗斯远东地区科研机构
      • 俄罗斯联邦科学水稻中心一行到东北地理所开展合作交流
      • 中美土壤学会“快速进化中的黑土地科学”研讨会在长春顺利召开
  • 研究生教育
    • 概况
        东北地理所是1978年恢复学位制度后,第一批硕士学位授予单位。现有环境科学与工程、地理学、生态学和农业资源与环境四个一级学科博士后流动站...
      • 导师介绍

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      • 童心探科学 筑梦新时代
      • 东北地理所举办“中国科学院科学节·2022”活动
      • 东北地理所举办第十八届公众科学日系列科普活动
      • 东北地理所举办中科院第四届科学节活动
      • 东北地理所举行中科院第十七届公众科学日活动
      科普文章
      • 【科学大院】达尔文眼中“人类最值得信赖的朋友”,现在的处境有多危险?
      • 【科学大院】2022年中国新补充10343个物种,其中最多的是……
      • 【科学大院】灌木“步步入侵”,草原“何去何从”
      • 【中科院之声】野火对于野草,是敌是友?
      • 【科学大院】亮如白昼的夜里,有些植物处境艰
      • 【科学大院】如何保护黑土?有一个“偷懒”的办法
      科普图片/视频
      • 【哔哩哔哩直播2023中科院跨年演讲】邹文秀:“龙江模式”——保护黑土地 共筑大粮仓
      • 关义新-“用好养好”东北黑土
  • 信息公开
    • 工作信息

      相关规定

      • 信息公开规定
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      • 信息公开目录

      年度报告

      • 2019年度信息公开工作报告
      • 2018年度信息公开工作报告

      组织机构

      • 工作机构
      • 监督机构
      主动公开

      基本信息

      • 单位概况
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      • 人事教育管理

      科学研究

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      财政经费

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      • 国际会议

      科学传播

      • 科普知识

      年度统计与出版物

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科研动态

东北地理所在大豆光周期现象分子调控机制研究上取得重要进展

来源:大豆分子设计育种学科组

来源:大豆分子设计育种学科组   |  发布时间:2022-03-11   |  【 大  中  小 】

   大豆是典型的光周期敏感短日照作物,大豆生育期(开花期与成熟期)及株型都严格受光周期调控。短日照条件下,大豆的生育期短,植株矮小,长日条件下大豆的生育期延长,植株茎节增多,植株高大。大豆光周期敏感性使单个大豆品种适宜种植范围狭窄,造成了许多优良品种的推广范围小,有“宝”难用,影响了我国大豆的稳产与高产。中国科学院东北地理与农业生态研究所大豆分子设计育种课题组于2012年首次在大豆中成功克隆了对光周期反应及生育期(开花期及成熟期)贡献最大的基因E1(PNAS, Xia et al., 2012)。E1编码豆科植物特异性转录因子,是大豆光周期响应的核心调控因子,阐明其介导开花途径的分子机制尤为重要。然而,目前有关E1所调控的下游信号通路在很大程度上仍是未知的。

  近日,中国科学院东北地理与农业生态研究所大豆分子设计育种团队在Plant Physiolgoy上在线发表了题为GmMDE genes bridge the maturity gene E1 and florigens in photoperiodic regulation of flowering in soybean的研究论文。 

  本研究证实E1编码蛋白具有转录抑制活性。基于RNA-seq比较分析发现,有7个GmMDE(Glycine max MADS-box genes downregulated by E1)基因在E1过表达时显著下调,而在CRISPR/Cas9介导的e1敲除突变株中显著上调。这些GmMDE基因表现出相似的组织特异性和表达模式,包括对光周期、E1表达和E1基因型的响应。以GmMDE05和GmMDE06的启动子为代表进行分析表明,E1直接与其启动子结合以增加H3K27me3水平,从而在表观遗传上抑制其表达。组蛋白H3K27 me3翻译后共价修饰是表观遗传调控的重要方式之一,可以维持基因的沉默状态。 

  随后本研究以GmMDE06为目标,探索GmMDEs基因在开花期调控中的功能。对其中一个GmMDE基因——GmMDE06进行了功能验证,发现该基因的功能与E1相反,具有促进大豆开花与成熟的作用。过量表达GmMDE06通过抑制结荚习性核心基因Dt1的表达,引起大豆的茎顶提前开花,终止生长,导致主茎节数减少,植株变矮,致使大豆的结荚习性发生改变。 

  GmMDE06的过表达使大豆中开花素基因GmFT2a和GmFT5a的表达上调。此外,在GmFT2a或GmFT5a过表达植株中GmMDEs的表达显著增加,GmMDE与GmFT2a/GmFT5a形成了一个促进大豆开花的正调节反馈回路。这种反馈调节,可以放大来自光周期的信号。综上,E1-GmMDEs-GmFT2a/5a-Dt1信号通路的发现阐明了大豆通过调节开花时间和开花后结荚习性来响应光周期的作用机制。 

    

  图1. E1-GmMDEs-GmFT2a/5a-Dt1响应光周期的分子模式图 

  中国科学院东北地理与农业生态研究所翟红副研究员为文章的第一作者,夏正俊研究员为文章的通讯作者。东北农业大学柏锡教授团队、广州大学孔凡江教授团队、北京大学罗晓教授参加了部分工作。本项研究得到了中国科学院重点部署项目(ZDRW-ZS-2019-2-0201)、国家自然科学基金项目(31771818, 31971970)、中国科学院战略性先导科技专项(XDA24010105-4)、黑龙江省自然科学基金优青项目(YQ2021C034)、海南省崖州湾种子实验室(B21HJ0101)项目的资助。 

  论文信息如下:  

  Hong Zhai, Zhao Wan, Shuang Jiao, Jingwen Zhou, Kun Xu, Haiyang Nan, Yingxiang Liu, Shangshang xiong, Rong Fan, Jinlong Zhu, Wenting Jiang, Tian Pang, Xiao Luo, Hongyan Wu, Guang Yang,Xi Bai, Fanjiang Kong, Zhengjun Xia *. GmMDE genes bridge the maturity gene E1 and florigens in photoperiodic regulation of flowering in soybean. Plant Physiology, 2022, https://doi.org/10.1093/plphys/kiac092 

    


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