^60Coγ射大豆植株的诱变效果

利用＾６０Ｃｏγ射线３０、５０Ｇｙ照射大豆苗期植株，对Ｍ１代（照射当代）大豆的生长发育、籽实产量有抑制作用；出现２个以上的生长点等形态变异。Ｍ２代幼苗出现１－３片真叶，子叶连体或皱折。同一剂量条件下，小剂量率高于大剂量率的诱变效果。照射大豆植株能提早熟期，提高大豆籽粒蛋白质含量。在Ｍ８代筛选出熟期早２周左右的高蛋白质的突变体，９６－３１９１，蛋白质含量达４９．８４％。     

EMS诱发大豆M2与M3代农艺性状的遗传变异比较

为明确甲基磺酸乙酯(EMS)对大豆品种诱变的后代变异情况,利用0.5%EMS溶液处理7个大豆品种的种子,对M2、M3代主要农艺性状的遗传变异进行分析比较。结果表明:各世代农艺性状均发生一定程度的变异,与M2代相比,M3代株高、节数及百粒重的变异系数有所变小,其它性状的变异系数大致相当;M3代分枝数、单株荚数、单株粒数、单株粒重和百粒重的广义遗传力大于M2代,由于M3存在一定的回复突变,使得M3代株高、节数的广义遗传力小于M2代;各世代都诱变出早熟或晚熟的变异株,M2代熟期总变异率为0.65%,其中早熟变异比例为0.28%,晚熟变异比例为0.37%;M3代熟期总变异率为0.31%,其中早熟变异比例为0.12%,晚熟变异比例为0.19%,M3代熟期变异率低于M2。     

不同遗传背景BC_3F_2代大豆蛋白质及脂肪含量遗传分析

探索了不同遗传背景条件下BC3F2代大豆蛋白质含量及脂肪含量的遗传规律,旨在为选配优良的杂交组合及制定有效育种方案提供理论基础。分别以红丰11和早熟18大豆品种为供体亲本,黑龙江省主栽品种东农47为受体亲本,采用回交3次、自交2次,得到2个回交群体,并对其后代群体的蛋白质含量、油分含量、百粒重等农艺性状进行方差及相关性等分析。结果表明:2个回交群体间籽粒蛋白质和油分含量差异显著,且同一组合后代群体内表现一致性较好。相关分析表明BC3F2代蛋白质、油分含量与供体及受体亲本均呈不显著正相关;BC3F2后代家系的蛋白质、油分含量与双亲差值呈不显著负相关,与中亲值呈显著正相关,因此用双亲中亲值来预测杂交组合BC3F2代的蛋白质和油分含量平均值更加准确。相关分析结果表明百粒重和株高可以作为间接选育大豆高蛋白质和高脂肪品系的间接依据;在大豆高油或高蛋白育种中,亲本宜采用双亲差异大且中亲值较高的来配置组合。     

大豆PAL2-3基因的克隆及转化研究

大豆异黄酮是苯丙氨酸代谢途径中合成的一类次级代谢产物,在苯丙氨酸代谢途径中,苯丙氨酸解氨酶(PAL)是关键酶和限速酶。本课题组前期研究发现PAL基因的相对表达量与大豆异黄酮含量具有明显的协同增减趋势,并且在PAL基因家族成员时空表达模式分析中发现,PAL2-3(XM_003542493)是PAL基因家族中相对表达量较高的主要表达成员之一。本试验首先通过克隆大豆中PAL2-3基因;然后构建pCAMBIA3301-GmPAL2-3植物过表达载体,将构建好的pCAMBIA3301-GmPAL2-3表达载体重组质粒转化到根癌农杆菌EHA105中;采用农杆菌介导的大豆子叶节转化体系获得转化植株,并对T1代转化植株进行PPT检测,外源标记基因Bar检测以及荧光定量PCR检测,对转基因阳性植株进行大豆籽粒异黄酮含量的测定。结果表明T_1代转基因植株中PAL2-3基因的表达量是对照的5.11~11.24倍,总异黄酮含量最高的(2 587.63μg·g~(-1))是对照(1 616.90μg·g~(-1))的1.6倍。因此在大豆中过量表达PAL2-3基因可以提高大豆籽粒中异黄酮含量。     

60Co-γ射线辐照处理对决明若干生长特性的影响

利用^60℃o-γ射线（辐照剂量为300 Gy,剂量率为4.687 5 Gy/min）辐照豆科决明属5个牧草品种的种子,通过盆栽收集各个品种的M1代种子,然后进行M2代试验与观察.结果表明,辐照后5个决明M2代的种子出苗率、植株的茎长、叶宽均无显著差异;34721号决明植株冠高有显著增长、2219号决明茎径有显著增长、86134号决明分枝数有极显著增长,92985号决明分枝数则有显著降低、86134号决明叶数和地上部植株干重有显著增长、2219号决明叶长增长显著,其余参试品种则无显著差异.植株的营养成分测定表明：仅2219号决明K含量呈显著下降、其他品种的N,P,K含量则无显著差异;2219不仅氨基酸总量呈显著下降、而且17种氨基酸都表现为不同程度的下降,86134氨基酸总量有显著增长、同时17种氨基酸都表现为不同程度的增长,而其余3个参试品种都无显著差异.经^60Co-γ射线辐照处理后的34721,86134,92985的酯酶同工酶谱与相应的对照有明显差别.生长观察结果表明,参试的5个决明品种M2代植株生长的现蕾期、初花期、盛花期、初荚期、盛荚期、成熟期表现为双向性,既有提早,也有推迟.     

大豆高蛋白育种的亲本选配和后代选择的研究 Ⅱ 大豆杂交F_2、F_3和F_4代蛋白质含量与其它性状的相关性

本文以蛋白质含量不同的九个大豆品种配成六个杂交组合,对其F_2、F_3、F_4不同世代群体蛋白质含量与植株的形态性状、产量性状、各生育阶段的长短和脂肪含量的相关性进行了系统地研究,旨在为大豆高蛋白质育种杂交后代的间接选择提供理论依据。结果表明,六个组合的蛋白质含量与植株的形态性状和各生育阶段长短的相关数一般未达到显著水平,且相关性因组合和世代而异,不宜以这些性状作为蛋白质含量的间接选择性状。各组合于F_2、F_3和F_4三个世代,蛋白质含量与量及产量因素呈一致倾向的负相关,但相关程度不大。因此,高蛋白育种与高产育种有可能相结合,F_4代蛋白质含量与蛋白产量的正相关说明,在选择高蛋白质时并不总是伴随单位面积蛋白质产量的降低。由于蛋白质含量与脂肪含量之间为显著或极显著负相关,可用低脂肪含量作为高蛋白育种中对蛋白质进行选择的间接选择性状。     

春大豆EMS诱变M1、M2代主要农艺性状的遗传变异及相关性

利用0.5％甲基磺酸乙酯(EMS)溶液处理7个春大豆品种种子,并对M1和M2代主要农艺性状的遗传变异及相关性进行分析.结果表明:M1代主要是化学物质扰乱了植株生理而产生生理损伤发生了形态变异.M2代分枝数、单株荚数、单株粒数和单株粒重的变异系数较大.M2代各性状的广义遗传力以株高、主茎节数较高,而分枝数、单株粒数、单株...     

转TaDREB3基因大豆的品质等同性分析

将抗逆基因TaDREB3转入大豆品种东农50,得到3个稳定遗传的株系,并将T4代株系种子播于大田中。对3个转TaDREB3基因株系及非转基因对照株系的种子分别进行蛋白质含量、油份含量、脂肪酸含量、异黄酮含量等品质性状的等同性分析,研究转化外源基因TaDREB3后大豆原有品质性状是否有改变。结果表明：3个转基因株系和对照植株相比,蛋白质含量、油分含量和脂肪酸含量均没有显著性差异;转基因株系1的大豆黄素虽然和对照差异显著,但是异黄酮总含量和对照没有显著性差异。说明TaDREB3基因的导入并没有改变大豆的品质性状。     

不同世代间大豆蛋白质和脂肪含量相关QTL的稳定性分析

以高油大豆东农46为母本,高蛋白大豆L-100为父本,建立F2、F2∶3、F2∶4、F2∶5代群体。应用SSR标记技术,对不同世代在不同地点条件下遗传群体的蛋白质、脂肪含量进行QTL分析。结果表明:不同世代群体的蛋白质含量、脂肪含量均接近于正态分布,其中群体脂肪含量偏向于东农46,蛋白质含量偏向于L-100。在F2∶4代检测到2个与蛋白质含量相关的QTL,分别位于D2和K连锁群,能够解释的表型变异率为1.92%~2.03%,其中位于Satt226附近的QTL在F2、F2∶3和F2∶5代能够稳定地被检测到。在F2∶4代检测到2个与脂肪含量相关的QTL,分别位于F和B2连锁群,能够解释的表型变异率为2.56%~6.98%,其中位于Satt577附近的QTL在F2∶3、F2∶5代能够稳定地被检测到。因此,本研究获得1个与蛋白质含量相关的稳定QTL和1个与脂肪含量相关的稳定QTL。     

不同遗传背景大豆杂交F2代脂肪含量遗传分析

选用11个脂肪含量不同的大豆品种配置6个杂交组合,对遗传背景不同的大豆杂交组合F2代脂肪含量遗传变异进行分析,并对脂肪含量与蛋白质含量和主要农艺性状进行相关分析.结果表明:(1)双亲脂肪含量高,其F2代脂肪平均值高,F2代脂肪含量与中亲值呈极显著正相关;(2)F2代脂肪含量存在广泛的变异,遗传变异的大小与杂交组合的遗传...     

Co~(60)r-射线辐照大豆种子的贮存效果

本试验采用C0~(60)γ-射线1.2万伦照射龙辐73-8955大豆(Glycine Max. (L.)Merr)稳定系的风干种子,于干燥器中贮存不同时间,以探明辐射的贮存效果。研究表明,贮存对M_1—M_3的某些性状的变化存在差异,M_1代的出苗率,出苗速度,处理间没出现差异。出苗后一周的苗高,存活率随贮存时间延长显著下降(P<0.01);不孕株率则随时间延长而上升(P<0.01)。M_2代,叶绿素总突变率起伏变化,于播前16天处理组形成最高值。贮存使籽粒变小,植株变高。M_3代,株高、籽粒大小仍因贮存表现出差异。早熟株出现率总趋势随贮存时间延长而下降,M_1代的辐射损伤和M_2—M_3遗传性状变化的差异,说明辐射贮存于M_1(生物学效应),也存在于M_2、M_3代(遗传效应)。不过M_3代的遗传性状差异不甚明显。     

IFS转基因大豆的鉴定及高异黄酮植株的筛选

大豆异黄酮是一种广泛应用的保健性活性物质,近年来已成为衡量大豆品质的重要指标之一。异黄酮合酶是大豆异黄酮合成途径中的关键酶基因之一,其在植物中的表达效率直接影响异黄酮含量。为进一步验证该基因的功能并获得高异黄酮稳定遗传转基因植株,本试验基于已有的IFS转基因材料开展研究。将其扩繁至T2代,考种分析植株农艺性状,发现转基因植株的性状指标未发生明显变化,PCR鉴定IFS转基因后代的结果显示:在125株转基因植株中,60株为阳性,占比48%,说明IFS在后代中可稳定遗传。选取IFS转基因吉林35、Willimas 82品种T2代的41株,利用改良后的三波长法测定籽粒中大豆异黄酮的含量,结果显示:IFS转基因植株的平均异黄酮含量为1.2 mg·g~(-1);其中15株的异黄酮含量高于非转基因植株,占比达到36.6%,说明从转入IFS基因转基因大豆能够筛选出高异黄酮植株。本研究获得了稳定遗传的高异黄酮植株,为大豆遗传育种提供优异的种质资源;改良后的三波长法较原有方法更为精准、快速。     

大豆玉米“扩行增密”带状复种技术在山西应用初探

为确定大豆玉米"扩行增密"带状复种技术在山西的增产效果及筛选适宜的大豆品种,应用大豆品种汾豆78与玉米品种大丰30研究了山西省传统玉米大豆套作模式与大豆玉米"扩行增密"带状复种技术对比,应用大豆品种汾豆78、79、56、92及93与玉米品种大丰30进行了大豆新品种筛选。测定了大豆苗期、盛花期、结荚期的叶绿素含量和干物质积累,大豆成熟后的品质,大豆玉米成熟后的植株性状和产量。结果表明:大豆玉米"扩行增密"带状复种技术与传统套作模式相比,带状复种技术下大豆植株总叶绿素、籽粒蛋白质及油脂含量更高,蛋白质和油脂含量分别为42.28%和19.84%,大豆与玉米产量分别为531.0和9 514.5 kg·hm~(-2),分别增产6.6%和70.7%。大豆新品种筛选结果显示,汾豆93在植株生长后期干物质及叶绿素含量最高,植株性状最佳,成熟后籽粒的品质最好,蛋白质和油脂含量分别为44.08%和20.2%,玉米大豆综合产量最高,大豆和玉米的产量分别为894.0及10 550.7 kg·hm-2,比对照组分别增产了68.7%和10.9%。表明这种大豆玉米"扩行增密"带状复种技术适合在山西省生态环境条件下应用推广,汾豆93与大丰30是"扩行增密"带状复种模式较好的搭配品种。     

辐射诱变对不同遗传背景大豆杂交后代蛋白质和脂肪含量改良

高蛋白材料匮乏及选育方法单一是辽宁省高蛋白大豆育种中的两个突出问题。为探索高蛋白大豆种质资源创新有效途径,本研究以辽宁省农业科学院选育的辽04Q086、辽08020、辽05086和辽06Q003高蛋白品系为母本,与河北省沧州市农林科学院选育的高蛋白品种沧豆10号进行有性杂交,并对亲本及杂交F_2代进行不同剂量的辐射诱变处理,分析了不同剂量辐射诱变对不同受体的籽粒蛋白质和脂肪含量的改良效果。结果表明:4个大豆品系与沧豆10号杂交衍生的F_3代植株中,低蛋白高脂肪类型所占比例最高,达到了45.0%。4个大豆品系经辐射诱变(~(60)Coγ-14000和~(60)Coγ-16000)衍生的M_1代中,低蛋白高脂肪类型所占比例也分别达到42.5%和40.0%。然而,以杂交F_2代种子为受体进行不同剂量辐射诱变衍生的M_1代植株中,高蛋白低脂肪类型所占比例最高,分别为35.0%和27.5%,蛋白质含量最高达47.0%。本研究表明,以不同遗传背景的高蛋白大豆杂交,并结合辐射诱变选育高蛋白材料是可行的。     

磷素营养变化对大豆磷素积累及产量和品质的影响

以黑农48大豆品种为供试材料,采用砂培法,通过大豆生育期间淋浇不同的磷素水平营养液,研究了磷素营养水平变化对大豆植株磷素积累量及产量和品质的影响。结果表明:全生育期低磷处理(P1)的大豆植株中磷素积累总量(391.5 mg·盆-1)明显低于高磷处理(P31)(988.2 mg·盆-1),其它处理无论是先高磷后低磷还是先低磷后高磷全株磷积累量都与高磷处理的时间成正比。R1~R5期是植株磷积累最敏感的时期;籽粒磷素积累量占全株磷素总量的比例,比其它器官所占比例都要高。高磷时间越长磷素分配到籽粒中的比例就越低,磷营养不足时植株会优先满足籽粒对磷的需求。R1期以前磷营养水平决定株高和节数。大豆粒数、百粒重、产量以及大豆籽粒中蛋白质和脂肪的含量会随着高磷时间的增加而增加。V3~R1期高磷对产量的提升作用最大,R1~R5期是低磷胁迫最为敏感的时期。大豆前期磷素营养充足对后期产量形成有后效,前期磷素营养不足,后期施充足的磷素对产量形成有一定的补偿作用。     

不同蛋白含量大豆品种氮代谢关键酶活性及叶片氮同化物含量变化

以高蛋白野生大豆、普通野生大豆和栽培大豆为材料,研究大豆籽粒蛋白质含量与各生育期叶片谷氨酰胺合成酶活性(GSA)、硝酸还原酶活性(NRA)以及叶片不同氮同化物含量之间的关系。结果表明:高蛋白野生大豆在V6期到R8期的NRA、R3期开始各个时期的GSA都明显高于其它品种。R3期以外的其它各生育期,高蛋白野生大豆可溶性蛋白含量高于其它品种。叶片游离氨基酸含量则表现为R2期之前野生大豆高于栽培大豆,R2期及以后各个时期又明显低于栽培大豆。籽粒蛋白质含量与R3期到R8期的NRA以及R3、R8期的GSA呈正相关关系。V3期可溶性蛋白质含量和V6期游离氨基酸含量与籽粒蛋白质含量呈正相关。叶片硝态氮含量与籽粒蛋白质含量没有相关性。     

转TaNHX2基因大豆的抗旱性鉴定

本研究利用转TaNHX2基因大豆T3代株系,研究其在干旱胁迫情况下表型、生理特性、生物量与光合作用等方面的变化。结果表明:随着干旱时间的不断延长,对照表现出明显的萎蔫,且转基因植株能够持续地保持绿色状态。转基因植株叶片中含水量高于对照,但株系间叶绿素和可溶性糖含量差异不大,转基因植株中的脯氨酸和丙二醛含量明显低于对照,SOD的活性高于对照。综合评价表明转TaNHX2基因大豆T3代株系比对照具有更强的耐旱性。     

大豆炸荚基因GmAGL8的转基因鉴定与功能初探

炸荚是大豆的一种自然特征属性,是影响大豆产量的重要因素之一。本研究以前期获得的转大豆炸荚相关基因GmAGL8的T_1代植株为材料,继续繁育获得T_2和T_3代;采用PCR和RT-q PCR检测方法对转基因植株进行基因遗传稳定性和表达情况分析;并以野生型中黄10号为对照,对大豆炸荚性状进行了鉴定分析。结果表明:转基因植株阳性率T_1代为87.5%,T_2和T_3代均达到100%,说明GmAGL8基因已基本能够在转基因后代中稳定遗传。RT-q PCR检测结果显示,转基因植株中GmAGL8基因的相对表达量都明显高于非转基因植株,且各转基因植株之间表达量具有差异性。对T_1、T_2和T_3代植株炸荚率进行了统计,不同世代转基因大豆的平均炸荚率为9.09%,而非转基因大豆炸荚率为83.3%,转基因与非转基因大豆之间炸荚率存在显著差异。综上所述,GmAGL8基因已基本实现在大豆转基因后代中稳定遗传并正常表达,表型鉴定结果初步证明了GmAGL8基因与大豆炸荚性状相关。     

不同年代育成大豆品种钙的营养差异研究

用原子吸收分光光度计测定了中美当代大豆品种和中国20年代大豆品种不同器官、不同生育时期的钙含量.结果表明:大豆植株不同部位钙的百分含量依次为:叶片＞茎＞叶柄＞籽粒＞荚皮;美国当代大豆品种茎秆和籽粒中钙的百分含量高于中国当代品种;从结荚期到完熟期,中美大豆植株中钙的百分含量随着生育时期的变化而逐渐降低;施用磷酸二铵以后,大豆在结荚期到鼓粒期增加了植株对钙的吸收,但进入始熟期以后,大豆植株钙的百分含量受磷酸二铵肥力影响不大;成熟时豆秸(包括茎、荚皮)、籽粒及大豆植株钙的绝对含量表明,相同器官内,中美当代大豆品种钙绝对含量高于中国20年代品种,其中美国当代品种的籽粒和植株钙绝对含量高于中国当代品种,中美当代品种豆秸中钙绝对含量无显著差异.     

大豆不同亲本组合对早世代群体油分含量的影响

设置高油×高油、中油×高油和中油×低油3种组合,对各组合F1、F2代单株油分含量进行分析测定,研究了大豆不同亲本组合对早世代群体油分含量的影响.结果表明:大豆杂交组合亲本油分含量对F1、F2代单株、群体油分含量和F2代群体油分含量数量特征及含量频率分布均有显著影响,亲本油分含量与F2代群体油分含量呈显著相关.不同油分含量的大豆杂交亲本组合类型对F2代单株及群体油分含量有显著的影响.