亚甲蓝与β-胡萝卜素双褪色法在大豆种子脂氧酶缺失育种上的应用研究

F₂大豆种子脂氧酶（Lipoxygenase，Lox-1,2,3）三个同工酶缺失性状筛选鉴定方法的开发，对于脂氧酶缺失的无腥味大豆育种及其表型鉴定具有重要意义。本研究利用脂氧酶Lox-1, 2, 3三个同工酶在不同pH下对亚甲蓝和β-胡萝卜素褪色反应的颜色变化，通过痕量取样，精准鉴定F₂分离世代出现的Lox-1, 2, 3野生型、Lox-1, 2, 3缺失型、Lox-1, 2缺失型、Lox-3缺失型四种表现型，该检测手段不影响含目标性状的个体的正常继代扩繁，为脂氧酶完全缺失大豆新品种的培育及其表型鉴定提供技术支持。     

大豆7S球蛋白亚基与脂氧酶双缺失性状遗传解析

7S球蛋白是大豆最主要的过敏原蛋白,大豆脂氧酶是大豆腥臭味产生的源泉,两者均是大豆食品深加工过程中有必要去除的成分。本研究以7S球蛋白的?¢、?、?-亚基完全缺失的“1003-44”为母本,以脂氧酶Lox-1,2,3完全缺失的“SI0162”为父本,配制杂交组合,通过基因聚合育种技术,创制出7S球蛋白亚基与脂氧酶同时缺失大豆新种质资源,并分别对F1和F2种子进行遗传解析。结果表明：F1（1003-44×SI0162）种子表型性状,表现为7S球蛋白亚基缺失、脂氧酶不缺失性状;F2种子表型性状显示：7S球蛋白亚基缺失:野生型=375:125=3:1（X2（0.05,1）=0.0964<3.84）,F2种子脂氧酶缺失性状的分离比为Lox-1,2,3野生型:Lox-3缺失:Lox-1,2缺失:Lox-1,2,3缺失=282:96:93:27,符合9:3:3:1的独立分配定律（X2（0.05,3）=0.6275<7.81）。说明7S球蛋白亚基缺失性状受1对显性等位基因控制,脂氧酶3个同工酶同时缺失,受lx1lx2与lx3,2个隐性等位基因位点控制。利用ISDS-PAGE电泳技术对F2及F2:7种子双缺失性状的连续跟踪筛选,获得了脂氧酶与7S球蛋白亚基双重缺失、并可稳定遗传的优良品系2个,说明这种双缺失基因聚合不影响大豆的正常生长发育,为大豆品质遗传改良育种提供理论技术支持,对培育食品加工专用高值大豆新品种具有重要意义。     

大豆主要贮藏蛋白组分遗传改良研究进展

大豆种子贮藏蛋白在种子形成过程中逐渐合成和积累,又在种子萌发过程中逐渐降解。不同的大豆贮藏蛋白通过影响蛋白的性质改变其营养和功能品质。包括脂氧酶在内的7S球蛋白与11S球蛋白是构成大豆贮藏蛋白的主要成分,是大豆品质改良的重要目标。本文主要从脂氧酶缺失改良育种、11S球蛋白缺失的高7S球蛋白含量改良、7S球蛋白亚基缺失的高11S球蛋白含量改良、7S球蛋白与脂氧酶双缺失改良等几个方面,介绍大豆主要蛋白组分改良育种的研究进展,以期为中国大豆品质改良育种提供借鉴。     

大豆脂肪氧化酶同工酶缺失体的苗期叶片超弱发光研究

本实验通过测定大豆脂氧酶同工酶缺失体在苗期子叶和真叶的超弱发光变化，研究脂氧酶缺失体类型与叶片超弱发光强度的关系，试图使用苗期叶片等活性材料直接进行同工酶缺失体鉴定成为可能。     

大豆脂氧酶与7S球蛋白亚基双缺失株系的主要品质性状分析

本研究以脂氧酶完全缺失品系SI0162为母本,以α'-、α-、β-亚基完全缺失品系1003-44为父本,从后代中成功地获得了大豆脂氧酶及7S球蛋白亚基双缺失材料。对双缺失材料的蛋白质、脂肪含量及组分等进行了测定,并与黑龙江省主栽品种黑河38进行比较,以探究脂氧酶与7S球蛋白亚基双缺失材料的相关品质性状。研究结果表明:双缺失材料蛋白质平均含量为39.89%,与黑河38基本持平;脂肪平均含量为18.73%,比黑河38低1.79%;含硫氨基酸含量为1.45%,比黑河38高25.0%;脂肪酸中油酸含量比黑河38高13.3%。观察表明双缺失的大豆种质能够正常生长发育,同时在含硫氨基酸及油酸含量等有益人类健康的成分上的变化符合育种目标,为培育食品加工专用大豆品种提供了基础材料。     

无腥味大豆新品种东富豆3号的培育及栽培技术

为为提提高高大大豆豆产产品品附附加加值值和和适适应应加加工工企企业业需需求求,亟待选育高蛋白特用无腥味大豆新品种。以脂氧酶LLooxx 1、LLooxx 2部部分分缺缺失失、高蛋白大豆品种绥0077-502号号为母本,脂氧酶LLooxx 1、LLooxx 2、LLooxx 3全全缺缺失失的的日日本本大大豆豆品品种Ichihime为为父本,按系谱选育法选育出高蛋白且脂氧酶LLooxx 1、LLooxx 2、LLooxx 3全全缺缺失失适适于于大大豆豆加加工工企企业业加加工工需需求求的的无无豆豆腥腥味味高高产产优优质质抗抗病病新新品种东富豆3号号。黑龙江省生产试验平均产量2 669911.1公斤/公公顷顷,蛋白含量4444.6%,,脂肪含量188.6%,,生育期115天天,株高85厘厘米米,百粒重2233～25克克。紫花,灰毛,亚有限结荚习性,分枝型,褐荚皮,黄种皮,黄子叶叶,黄种脐,中抗灰斑病。适于黑龙江省第三积温带种植。     

酶学（IEF—PAGE）技术在无豆腥味大豆品质育种中的应用

酶蛋白电泳技术在大豆品质育种中是一种不可缺少的工具，它在大豆抗营养因子的筛选、大豆蛋白组分的分析、各种酶学表现型鉴定以及分子标记等领域中都具有十分重要的作用。作者利用上述技术对缺失Ｋｕｎｉｔｚ胰蛋白酶抑制剂（ｔｉ）、脂氧酶（Ｌｏｘｓ）和７Ｓ球蛋白等基...     

贵州大豆脂肪氧化酶缺失体的农艺和品质性状分析

从贵州大豆品种中随机抽取１４４份进行脂肪氧化酶测定、豆奶加工试验和品质、农艺性状分析。结果发现了３３份楷氧酶缺失品种（其中包括２份育成品种）,占鉴定总数的２２．９％,包括缺失Ｌｏｘ２、Ｌｏｘ３和Ｌｏｘ２、３几种类型,以缺失Ｌｏｘ３类型较多。脂氧酶民缺失的地方品种的蛋白质、脂肪含量较低,其氨基酸成分及比例与正常品种一样,而缺失的育成品种的蛋白质含量则高达４７％以上。利用强碱高温消除豆浆中的豆腥味后,     

利用农杆菌介导将抗逆相关基因GmDREB导入大豆的研究

转基因技术用于作物改良是分子育种技术的重要内容之一,分子育种技术与传统育种技术相结合方法来改良大豆品种的性状已展现出良好的应用前景.以大豆未成熟子叶为外植体,研究了5个基因型体细胞胚发生率以及未成熟子叶对PPT的基础抗性.用农杆菌介导法将含有GmDREB基因的prdGm-200质粒转化大豆未成熟子叶,并探讨了影响农杆菌大豆遗传转化的主要因素.结果表明,5个大豆基因型的未成熟子叶体细胞胚胎发生率存在显著差异,东农40和吉林35的胚胎发生率显著高于黑农41、九9568、九9313.东农40和吉林35未成熟子叶对PPT很敏感,PPT适合筛选浓度为2-3 mg L-1.农杆菌EHA101菌液浓度、浸染时间对转化效率均有影响,农杆菌菌液浓度为OD600=0:5-0.7、浸染时问10-20 min有利于转化.经PPT筛选,PCR、PCR-Southern检测得到抗性体细胞胚和抗性植株,初步证明GmDREB基因转入到大豆中.     

大豆脂肪氧化酶缺失体的农艺和品质性状鉴定

从贵州省大豆品种中随机抽取１４４份进行脂肪氧化酶测定、豆奶加工试验和品质、农艺性状分析。结果发现了３３份脂肪氧化酶缺失品种（其中２份育成品种）,占鉴定总数的２２．９％,包括缺失Ｌｏｘ２、Ｌｏｘ３和Ｌｏｘ２、３类型,以缺失Ｌｏｘ３类型较多。缺失脂氧酶地方品种的蛋白质、脂肪含量较低,其氨基酸成分及比例与正常品种相近,而缺失的育成品种的蛋白质含量则高达４７％以上。利用强碱高温消除豆浆中的豆腥味后,正常品     

新聚丙烯酰胺凝胶电泳快速检测大豆脂氧酶缺失方法

通过对传统SDS-PAGE电泳技术中样品前处理及制胶技术的改进,开发出了一种能够清晰鉴别Lox-1与Lox-2同工酶的SDS-PAGE电泳快速检测新技术.利用新改进的方法,在289个CS8000(9)×FJ307(♂)F2杂交后代中,选拔出Lox-1,-2,-3同工酶完全缺失的个体27株,以及Lox-1,-3和Lox-...     

缺失Kunitz胰蛋白酶抑制剂和脂肪 氧化酶2的大豆新品种中黄31的选育

大豆新品种中黄31是中国农业科学院作物科学研究所利用缺失Kunitz胰蛋白酶抑制剂的高产、优质、 抗花叶病毒病( SMV)的高代材料ti15176作母本,美国引进优良品种Century近等基因系、脂肪氧化酶缺失的优质 材料Century - 2. 3作父本进行有性杂交,采用未变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(Native - PAGE)技术及等电聚焦聚丙烯 酰胺凝胶电泳( IEF - PAGE)技术,对杂种后代胰蛋白酶抑制剂( Ti) 、脂肪氧化酶(Lox)进行缺失检测及多年辅助选 择育成。该品种于2005年通过北京市品种审定委员会审定。其突出特点是高产、稳产、优质(蛋白质品质优异% 缺失Ti和Lox2) 、抗病、抗倒、综合性状优良。     

国家区试鲜食春大豆重要农艺性状的演变

为指导鲜食春大豆高产优质新品种的选育与推广,分析了2004-2017年国家区试鲜食春大豆品种的14个重要农艺性状及其演变规律。研究结果显示:国家区试鲜食春大豆品种性状的遗传变异十分丰富,变异系数为5.9%～33.49%,遗传变异系数最大的性状是单株有效鲜荚数,而采青天数、标准二粒荚荚长和荚宽的遗传变异系数较小。随着年度的递进,鲜食春大豆的株型、鲜荚产量、口感、荚型性状获得了逐渐的改良。主成分分析表明,荚数与生育生长、鲜荚产量、株型、荚率、品尝品质和荚型因子是鲜食春大豆性状变异的最主要影响因子。相关性分析显示,鲜荚产量与单株有效分枝数、百粒鲜重、单株鲜荚重、标准二粒荚荚长极显著正相关,与500 g标准荚数极显著负相关,与其余性状相关性不显著。A级口感率与采青天数、株高、主茎节数、单株有效荚数等性状极显著负相关。因此,鲜食春大豆品种选育时,应注重分枝多、粒大荚长而饱满的亲本组配及后代选择,协调荚型、株型和生育期的改良,从而选育出高产优质鲜食春大豆新品种。     

大豆种子DNA的提取方法

用大豆干种子和叶片分别为材料，进行以PCR为目的大豆模板DNA的提取和分析。实验结果表明：利用大豆干种子为材料，虽然在提取DNA量上比用叶片提取的少，但对PCR扩增结果没有影响。因此，用大豆干种子直接提取DNA可以节省育苗时间，获得完全可以满足试验要求的大豆模板DNA。     

国家区试鲜食夏大豆品种重要农艺性状的演变

为指导鲜食夏大豆高产优质新品种的选育与推广,分析了2006-2018年国家区试鲜食夏大豆13年的品种试验数据,研究了鲜食夏大豆品种14个重要农艺性状的演变规律。研究结果表明:2006-2018年8个鲜食夏大豆新品种通过国家审定;14个农艺性状的变异范围在6.75%～38.67%之间,A级口感率的变异系数最大,标准二粒荚宽最小;参试品种的平均鲜荚产量为10 468.9 kg·hm^-2,较对照减产1.7%;随着年度的推进,鲜荚产量得到了提升,采青天数、株高、主茎节数、单株有效分枝数、单株有效鲜荚数有下降趋势,而多粒荚率、单株鲜荚重有上升趋势,百粒鲜重、标准二粒荚长和宽、标准荚率、A级口感率逐步提升。相关性分析表明,鲜荚产量与多粒荚率、单株鲜荚重、百粒鲜重、标准二粒荚长和宽、标准荚率极显著正相关,A级口感率与百粒鲜重、标准二粒荚长和宽极显著正相关。主成分分析表明,影响鲜食夏大豆性状变异的最主要因子是标准二粒荚长和宽、荚数、多粒荚率及株型因子,在鲜食夏大豆选育过程中应注重选择多粒荚多、荚长、荚大、粒大的品种进行组配,以提高鲜食夏大豆的产量和品质。     

A deletion at the Lpx-B1 locus is associated with low lipoxygenase activity and improved pasta color in durum wheat (Triticum turgidum ssp. durum)

The concentration of yellow carotenoid pigments in durum wheat grain is an important quality criterion and is determined both by their accumulation and by their degradation by lipoxygenase enzymes (Lpx loci). The existence of a duplication at the Lpx-B1 locus and the allelic variation for a deletion of the Lpx-B1.1 copy is reported. This deletion was associated with a 4.5-fold reduction in lipoxygenase activity and improved pasta color (P<0.0001) but not semolina color, suggesting reduced pigment degradation during pasta processing. A molecular marker for the deletion was mapped on chromosome 4B in a population obtained from the cross between durum line UC1113 and variety Kofa. A second lipoxygenase locus, designated Lpx-A3, was mapped on the homoeologous region on chromosome 4A and was associated with semolina and pasta color (P<0.01) but not with lipoxygenase activity in the mature grain. Selection for both the UC1113 allele for Lpx-A3 and the Kofa Lpx-B1.1 deletion resulted in a 10% increase in yellow scores for dry pasta relative to the opposite allele combination. This result indicates that the markers and the new allelic variants reported here will be useful tools to manipulate the wheat Lpx loci and to improve pasta color.     

利用发根农杆菌体系检测大豆CRISPR/Cas9系统的靶点

作为一种基因编辑的新技术，CRISPR/Cas系统已被广泛应用于各种生物的基因工程中。但CRISPR/Cas9 基因编辑系统还存在着一定的脱靶现象，确定基因编辑靶点选择的可行性可提高基因编辑效率。本研究选用大豆 GmCO 基因为靶标，使用CRISPR/Cas9基因编辑系统来构建靶点的基因敲除载体，并且利用发根农杆菌K599菌株 对大豆子叶进行侵染，再通过植物组织培养的方法促使大豆外植体长出不定根，通过不定根检测发现在靶点2处出 现了碱基的缺失，说明成功实现了对大豆目标基因的编辑。此方法操作简单，周期短，实现了对大豆中选择靶点的 可行性的快速鉴定，为研究大豆的GmCO 基因功能和遗传改良方面提供了新的技术支持。     

大豆分子育种研究进展

分子育种技术的研究和应用是近十余年来世界大豆生产发展的重要科技动力。2011年,国内外在大豆分子育种相关领域取得了新的进展。在分子标记开发与辅助育种方面,发掘出与产量、发育、品质、抗病和抗逆等性状相关的新的分子标记或QTL;在新基因挖掘方面,克隆了与光周期反应、共生固氮、品质及抗逆性相关的基因,并分析了其功能。在大豆转基因育种方面,遗传转化体系的优化取得了新的进展,转化效率有所提高,同时对一些功能基因(包括来自其它物种的一些基因)进行了功能评价和育种利用价值评估。转基因大豆继续保持良好的发展势头,并且出现一些新的发展方向。该文对这些研究进展进行了综述,并对今后的发展趋势进行了展望。