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【研究背景】光周期反应特性是影响大豆品种区域适应性的重要因素。在植物复杂的光周期反应调控网络中,FT基因被认为是最为重要的信号整合因子。大豆中至少存在10个FT同源基因,前期研究显示:大豆FT同源基因不但在影响开花的遗传效应和调控方式上存在差异,而且存在正反两种效应。针对大豆FT同源基因进行表达调控和重组,可以实现正反两种效应FT同源基因的合理组配,有望实现对大豆开花期的分子设计和精确控制。CRISPR/Cas9介导的大豆基因组编辑技术为创制这类材料提供了有效方法和可能;【材料与方法】以大豆品种Jack为受体材料,采用根癌农杆菌介导的大豆子叶节遗传转化体系,将经过优化的CRISPR/Cas9载体转入大豆,获得转基因植株,通过对转基因植株及其后代的分子鉴定和分析,筛选基因组定点编辑材料,并进一步通过自交重组,筛选"无外源基因(transgeneclean)"、可稳定遗传的大豆突变体材料;【结果与分析】已获得大豆GmFT2a基因定点敲除纯合突变体,该类突变体在北京夏季自然条件和长日照(16hlight/8 hdark)、短日照(12 hlight/12hdark)条件下均表现出明显的晚花表型。研究发现CRISPR/Cas9在GmFT2a的三个靶点处均可进行基因组编辑,移码突变产生了提前终止密码子(premature termination codon,PTC),提前终止密码子介导的mRNA降解(nonsense-mediated decay,NMD)机制使GmFT2a的转录水平大幅降低,并终止了相关蛋白的翻译。研究中筛选获得了"无外源基因(transgene-clean)"的GmFT2a定点敲除晚花突变体,这类突变体不含有转基因元件、遗传稳定、表型显著。通过双sgRNA设计,进一步实现了大豆GmFT2a和GmFT5a基因的大片段删除,获得的纯合突变体同样具有明显的花期改变表型,并可稳定遗传。同时,针对其他大豆FT同源基因的基因组编辑定点敲除的研究工作也在进行之中;【结论】该研究利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术实现了大豆重要农艺性状遗传改良,为进一步阐明大豆光周期开花途径的分子机制和大豆基因组编辑技术的育种应用提供了分子育种材料。