野生大豆染色体片段代换系群体中与百粒重关联的野生片段及其候选基因

一年生野生大豆是栽培大豆的祖先,在长期驯化改良过程中,百粒重逐渐增大,阐明该变化的遗传基础,对大豆的进化研究与品种改良具有重要意义。为了解析大豆百粒重驯化的遗传基础,本研究以177份全基因组重测序的野生大豆染色体片段代换系(SojaCSSLP5)为材料,通过3个不同环境的表型评价,检测到13个与大豆百粒重相关的野生染色体片段,均具有减小大豆百粒重的加性效应,变幅为-0.49～-1.19 g,这与野生大豆具有较小百粒重相符。检测到的这些野生染色体片段分布在大豆11条染色体上,可以解释76.70%的表型变异,单个片段表型贡献率变幅为2.45%～15.14%。其中片段Gm03＿LDB＿15和Gm12＿LDB＿46的贡献率超过10%,为大豆百粒重由野生向栽培进化的大效应片段。结合双亲栽培大豆南农1138-2和野生大豆N24852的转录组数据和基因组数据,在这些区段内共预测到13个百粒重候选基因,涉及以下调控植物种子大小的途径:泛素蛋白激酶调控途径、G蛋白信号途径、裂原活化蛋白激酶途径、植物激素途径、转录调控因子途径和HAIKU途径。与前人利用栽培大豆的研究结果相比,本研究检测到13个大豆百粒重...     

大豆百粒重相关基因的全基因组发掘分析

百粒重是大豆重要的产量性状之一,利用正向和反向遗传学方法鉴定与籽粒大小/粒重相关的基因具有重要的理论和实践意义。利用拟南芥和水稻等模式植物中已明确功能的调控籽粒大小/粒重的基因,基于序列相似和结构域相同的原则,在大豆全基因组内筛选到175个同源基因,通过基因表达谱分析发现有22个基因在大豆种子中特异性表达。利用56份大豆种质资源重测序数据查找这些基因内的SNP位点,共得到2769个SNP位点,从中筛选得到在野生大豆和栽培大豆中分化明显的SNP位点121个。通过扩增测序对其中的16个导致非同义变异的SNP位点进行验证,发现有5个SNP位点在野生大豆中为一种变异,而在栽培大豆中为另一种变异。利用2368份大豆种质资源的重测序数据获得了其中的4个SNP位点的变异数据,结合其中1695份材料的百粒重表型分析,发现每个SNP位点对应的野生和突变基因型材料的百粒重表型间都存在极显著差异,并且每个SNP位点中野生基因型材料的百粒重大部分≥12g,突变基因型材料的百粒重大部分＜12g,因此上述4个SNP位点所在的基因（Glyma.05G019800、Glyma.07G022800、Glyma.13G259700和Glyma.13G261700）可能与大豆籽粒大小/粒重的调控有关。获得了与大豆百粒重相关的4个候选基因,为大豆百粒重QTL的精细定位和功能标记的开发以及调控大豆籽粒大小/粒重的基因的功能研究提供了参考。     

大豆品种资源几个性状的相关性

试验结果表明:1.大豆种皮过氧亿物酶低活性类型平均油分值偏高,蛋白质偏低。2.野生、半野生大豆根系荧光型类型、白花、褐脐类型平均百粒重偏大,油分偏高,蛋白质偏低。3.野生、半野生大豆的茸毛色与蛋白质及脐色与百粒重无明显相关性。     

中国栽培大豆和野生大豆不同生态类型群体间遗传演化关系的研究

对全国栽培大豆不同地理、 季节生态类型和一年生野生大豆不同地理生态类型的大量材料, 进行形态、 等位酶和细胞器DNA RFLP性状等不受人工选择直接影响的中性性状的分析。 结果表明： （1）我国栽培大豆不同生态类型群体间地理生态分化明显, 遗传距离较大; 同一地理群体内存在季节生态分化, 遗传距离相对较小; 南方春豆     

特用大豆新品种星农绿小粒豆的选育

<正>星农绿小粒豆(原代号龙江绿小粒豆)是由哈尔滨明星农业科技开发有限公司采用大豆优良品种与半野生大豆种杂交选育出的特用极小粒大豆新品种,主要特点是抗性好、产量高;不炸荚;百粒重9.7g,籽粒均匀;可溶糖含量高、化学品质好,符合日本制纳豆、韩国做豆芽对原料的品质要求。     

大豆种间杂交产量性状的遗传变异

1980年,我们用野生、半野生大豆与不同类型的栽培大豆杂交,共计10个组合.研究了杂种后代农艺性状的变异、遗传及其相互关系.结果表明:F_1;除百粒重外其它性状均有明显的杂种优势.F_2、F_3、F_4分离相当复杂,并出现许多超高亲单株和品系,其中最主要的产量性状为株高、主茎节数、每株荚数和粒数.这些性状变异幅度大,遗传力高,并与产量存在显著的正相关.有些组合百粒重与产量相关也比较明显.据我们研究,可以通过双亲百粒重预测其后代百粒重的大小,其公式为:(P_1P_2)~1/2(几何平均数)≤F_1(百粒重)<(1/2)(P_1+P_2)算术平均数.F_1与F_2,F_2与F_3百粒重之间关系密切,相关系数分别为O.9450、0.763l.这样,在F_l就可以选择百粒重.在高产×高产的组合中,后代分离高产单株和品系的机率大,实际产量也高,因此,可以早代淘汰组合.随着世代的增加,一些主要的农艺性状有明显的进化趋势,茎变粗,半直立、直立类型增多,F_2种皮分离出所有栽培大豆颜色(黄、黑、青、褐、双)及一系列的过渡色,还发现新的狸色,反映出大豆种皮色的进化历程.     

野生大豆资源抗旱性鉴定与应用分析

对10份野生大豆资源和6份栽培豆品种进行抗旱性比较及产量性状与抗旱性之间的相关性分析,并对野生资源进行聚类分析。结果表明：野生大豆比栽培大豆抗旱能力强,且野生大豆中存在着极抗旱的品种,可以选择抗旱性和综合农艺性状较好的材料,如 LYD01957、LYD01978、LYD01665用于大豆育种中。栽培大豆中也存在具有一定抗旱性的品种。产量性状中相对单株荚数与抗旱系数呈显著正相关,相对单株粒数与抗旱系数呈极显著正相关,相对株高和相对分枝数与抗旱系数负相关,相对百粒重与抗旱系数正相关。     

中国栽培和野生大豆豆腐与豆乳得率的遗传变异

我国不同生态区大豆种质豆腐与豆乳得率的遗传变异是专用型品种选育的基础。以来自各生态区的564份地方品种、101份育成品种、193份野生大豆加上88份国外品种,合计946份大豆种质为材料,采用小样品定量分析技术,测定干豆腐与干豆乳得率,研究其遗传变异。结果表明,全国野生大豆和栽培大豆的干豆腐与干豆乳得率均存在很大变异,干豆腐得率变幅分别为25.32~69.59、25.52~85.89 g 100 g^-1,干豆乳得率变幅分别为40.75~82.86、39.05~91.86 g 100 g-1,栽培大豆两者的得率在野生豆基础上均有较大幅度改进;各生态区均存在与全国相同的变异情况,区内变异大于区间变异,但南方一些生态区栽培种豆腐(乳)得率变异程度相对较大,高得率材料相对较多,因本底（野生种）得率与地理纬度无关,推测与各地区栽培大豆利用方向的不同有关而形成了栽培种微弱的地理相关性;栽培材料中2.75%干豆腐得率超过75 g 100 g^-1,5.50%干豆乳得率超过85 g 100 g^-1,从中优选出来自Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ生态区的双高种质14份,可供各地区豆腐(乳)育种利用。     

野生和栽培大豆种质油脂组成特点及其与演化的关系

以58份不同类型(野生、半野生和栽培)大豆种质为材料,利用32对SSR标记分析大豆种质间的遗传多样性和进化关系,采用NIRS和GC方法分别分析大豆脂肪含量和脂肪酸组分含量,研究不同类型大豆种质油脂组成特点及其与演化的关系。结果显示,野生大豆和栽培大豆的油脂组成存在显著差异,栽培大豆脂肪含量(平均20.8%)显著高于野生大豆(平均10.49%),油酸含量(平均28.5%)显著高于野生大豆(平均14.37%),而亚麻酸含量却显著低于野生大豆;由相关性分析可知,大豆种子中的脂肪与油酸含量显著正相关(r=0.85**),而与其他脂肪酸组分极显著负相关;油酸与所有其他脂肪酸组分均负相关,特别是与亚麻酸和亚油酸呈极显著负相关(r=?0.90**和?0.89**);油脂组成和SSR标记对不同类型大豆种质的聚类和主成分分析表明,2种分类结果基本一致,可分为栽培和野生2个亚群,半野生大豆则分布于2个亚群中。由此可见,大豆油脂组成与大豆种质的驯化程度有关,脂肪含量和亚麻酸含量可以作为大豆演化分类的参考指标。     

我国大豆产业现状及承德农科所在野生大豆利用方面取得的进展

大豆的遗传多样性是品种改良的基础,利用野生大豆资源开展大豆不育系、创造新资源及选育新品种,对拓宽栽培大豆的遗传基础、提高我国大豆品质、增强大豆的抗病性和提高大豆产量具有重要意义。我国野生大豆资源数量多、分布广、变异大,目前我国入库保存的野生大豆种质6172份,约占世界总数的90%,这     

Seed quality attributes of food-grade soybeans from the U.S. and Asia

Diversity of food-grade soybeans is critical for utilization of genetic resources in cultivar development, germplasm enhancement, and end-product commercialization. The objective of this study was to assess seed quality attributes and phenotypic variability among 54 U.S. and 51 Asian food-grade cultivars and breeding lines. The results showed greater genetic diversity of protein content, calcium content, seed hardness, and seed size uniformity than other quality traits in both small- and large-seeded genotypes evaluated in this study. Among the small-seeded soybeans, the U.S. genotypes were more diverse and exhibited higher swell ratio and oil content but lower stone seed ratio and protein content than Asian accessions. Among the large-seeded accessions, U.S. genotypes had higher stone seed ratio and oil content but lower swell ratio and protein content, and were less diverse than Asian genotypes. The characterization of diverse food-grade soybeans will facilitate parent selection in specialty soybean breeding.     

不同类型大豆酯酶同工酶研究

１９９１年对１５２份栽培大豆、１２份野生大豆、１２份半野生大豆进行了胚芽期酯酶同工酶分析。研究表明：不同类型大豆酶谱类型丰富，１７６份品种表现为１７个类型。按其迁移率可分为Ｅ１－Ｅ８８个大区。Ｅ４、Ｅ６和Ｅ７区酶带条数稳定，酶带着色深，构成了大豆胚芽期酯酶同工酶的特片性酶带。按照地理分布，黄河流域的大豆类型酶谱最为丰富，共１５种类型，其中山西、河南大豆表现较特殊类型。东北三省的酶谱类型们居第二，为     

群体构成方式对大豆百粒重全基因组选择预测准确度的影响

百粒重是大豆产量的重要构成因子,在一定条件下与产量呈显著正相关。百粒重是一个复杂的数量性状,用传统的育种方法其遗传增益不明显。本研究对280份大豆品种多年多点田间鉴定,通过混合线性模型预测获得品种百粒重的最佳线性无偏预测值。同时利用分布在大豆全基因组的5361个SNP标记鉴定参试品种基因型,结合随机回归最佳线性无偏预测模型和交互验证方法,探讨了群体构成方式对大豆百粒重的全基因组选择预测准确度的影响。结果表明,大豆百粒重的全基因组选择预测准确度变化范围为–0.15~ +0.75;群体构成方式对百粒重的预测准确度影响明显;亚群内的预测准确度(0.24~0.75)高于亚群间(?0.15~ +0.29);当群体间遗传距离由0.1566增加到0.2201时,预测准确度下降27.87%;相比随机构建的训练群体,基于群体遗传结构构建的训练群体能将百粒重的预测准确度提高2.34%。本研究明确了大豆百粒重的全基因组选择预测准确度,阐明了群体结构对大豆百粒重的全基因组选择预测准确度的影响,为大豆分子育种提供了新的思路和方法。     

中国野生大豆群体农艺加工性状与SSR关联分析和特异材料的遗传构成

选用204对SSR标记对全国野生大豆群体(174份代表性样本)的基因组扫描,采用TASSEL软件的GLM (general linear model)方法对百粒重、开花期、成熟期、干豆腐得率、干豆乳得率和耐淹性性状值关联分析,解析与性状关联位点的优异等位变异,鉴别出一批与农艺、加工性状关联的优异等位变异及携带优异等位变异的载体材料;进一步分析极值表型材料的遗传构成。结果表明: (1)累计51个位点(次)与性状关联,有些标记同时与2个或多个性状相关联,可能是性状相关的遗传基础;关联位点中累计16位点(次)与连锁分析定位的QTL一致;(2)与地方品种群体和育成品种群体的关联位点比较,发现野生群体关联位点只有少数与之相同,群体间育种性状的遗传结构有明显差异。(3)与多性状关联的位点其等位变异对不同性状的效应方向可相同可不同,如GMES5532a-A332对百粒重和耐淹性的相对死苗率都是增效效应,而GMES5532a-A344对百粒重是减效效应,对相对死苗率是增效效应;(4)极值表型材料间的遗传构成有很大差异。表型值大的材料携带较多增效效应大的位点等位变异,例如N23349的百粒重是9.08 g,含有4个增效效应较大的位点等位变异;表型值小的材料携带较多减效效应大的位点等位变异,如N23387的百粒重是0.75 g,含有4个减效效应较大的位点等位变异。关联作图得到的信息可以弥补连锁定位信息的不足,尤其是全基因组位点上复等位变异的信息为育种提供了亲本选配和后代等位条带辅助选择的依据。     

Genetic diversity of wild and cultivated soybeans growing in China revealed by RAPD analysis

To evaluate the genetic diversity and to clarify the genetic relationships of wild and cultivated soybeans growing in China, 21 wild soybean accessions and 27 cultivated soybean landraces were analysed by using the random amplified polymorphic DNA method. The data show that wild soybean has a higher genetic variation than cultivated soybean, indicating that genetic variation has been reduced by domestication of wild soybean. Based on Nei's genetic similarity coefficient, all the accessions were classified into two major clusters, corresponding to wild and cultivated varieties of soybean. Furthermore, within each species, the accessions tend to form sub‐clusters that are in agreement with their geographical origins, demonstrating that an extensive geographical genetic differentiation exists in both species. For cultivated soybean, the varieties from the same geographical region but with different seasonal types were found to have closer genetic relationships than varieties from different geographical regions but with the same seasonal type. This result indicates that geographical differentiation plays a key role in the genetic differentiation of both wild and cultivated soybeans. Cultivated soybean varieties with different seasonal types in a region might have been established mainly from the local genotypes.     

锰元素对不同基因型大豆产量的影响

研究施锰对不同基因型大豆产量影响规律。结果表明,高油大豆垦农18,无论拌种还是叶面喷施,随着锰使用量增加,株荚数、单株粒重有上升趋势,株高、百粒重在锰低用量时上升,高用量时下降;高蛋白大豆东农42,无论拌种还是叶面喷施,随着锰使用量增加,株高、株荚数、百粒重、单株粒重有上升趋势。     

中国野生大豆遗传多样性中心

本文采用群体遗传学方法, 研究分析了6172份中国野生大豆资源的数量、 遗传多样性指数（Shannon指数）、 12个性状的综合变异系数及其地理分布。 结果表明： ① 42～47°N×122～127°E的东北中南部野生大豆资源分布极广、 遗传多样性丰富、 综合变异系数高; ② 34～35°N×113～115°E、 38～39°N×113～115°E和34～35°