大豆高油酸、低亚麻酸性状的分子标记

文章利用高油酸大豆N98-9445A与低亚麻酸大豆哈91016杂交获得的F2代群体,用500对SSR引物对油酸和亚麻酸进行基因定位,其中多态性标记有124个。QTL分析结果表明,控制大豆油酸含量的QTL位于连锁群MLG G、MLG D1b上的Satt394和Satt172上,其LOD值分别为3.2436和4.0158,Satt394与Satt012的距离是12.01cM,Satt172与Satt274的距离是14.01cM;其对油酸含量的贡献率分别为9.02%和14.86%。控制大豆亚麻酸含量的QTL位点位于连锁群MLG K、MLG A2上的Satt381和Satt424上,LOD值分别为2.65和3.01,Satt381与Satt394的距离是18.06cM,Satt424与Satt097的距离是5.13cM;其对亚麻酸的贡献率分别为11.03%和7.89%。     

多环境条件下大豆异黄酮主要组分的QTL定位

 【目的】利用不同定位方法,对不同环境条件下大豆异黄酮主要组分进行QTL定位研究,为大豆异黄酮分子标记辅助育种提供理论依据。【方法】以异黄酮含量有显著差异的鲁黑豆2号（3 697.24 μg•g-1）和南汇早黑豆（1 816.67 μg•g-1）为亲本构建的F5∶7-8重组自交系为材料,分析RIL群体的SSR标记多态性,结合HPLC法鉴定异黄酮主要组分含量。【结果】绘制了一张包含161个多态性SSR标记,全长3 546.54 cM的大豆遗传连锁图谱。利用ICIMapping 3.2软件的ICIM、IM和SMA 3种定位方法,共定位到4种环境下与异黄酮主要组分相关的14个QTL。【结论】3个标记区间在多个环境和多种定位方法下均被检测到,分别是Sat_003—Satt306、Satt070—Satt122和Satt571—Satt270。     

基于元分析的大豆成熟期单片段代换系鉴定与QTL定位

【目的】大豆成熟期是由多基因控制的数量性状,是影响大豆产量和适应性的重要性状。研究大豆成熟期单片段代换系遗传规律,鉴定分析大豆成熟期的主效QTL。【方法】以大豆红丰11为受体和回交亲本,以15个国内外大豆核心种质为供体亲本,构建回交导入系群体,基于元分析的大豆成熟期（R8）“真实QTL”SSR标记进行单片段代换系鉴定,利用“图示基因型法”计算导入片段和代换作图法鉴定大豆成熟期QTL,用单标记法鉴定成熟期重要QTL。【结果】在C2、L连锁群上检测到16种导入片段,C2连锁群检测到7种导入片段,导入片段总长度为9.8 cM。L连锁群检测到9种导入片段,导入片段总长度为37.212 cM;在C2和L连锁群上共检测出8个成熟期QTL,根据前人的研究,在L连锁群上有2个QTL即Sat_010、Satt156是E4/e4的特异SSR标记;在8个成熟期QTL中用单标记法鉴定了5个有关大豆成熟期重要SSR标记Sat_238、Satt460、Sct_010、Satt166、Sat_113;确定了单片段Satt460缩短大豆生育期,单片段Sat_238、Sct_010、Sat_113延迟大豆生育期。【结论】基于元分析的成熟期2个导入位点C2、L连锁群上检测到16种单片段,用代换作图法共检测出8个成熟期QTL,用单标记法鉴定了5个有关大豆成熟期重要SSR标记Sat_238、Satt460、Sct_010、Satt166、Sat_113。确定单片段Satt460与缩短大豆生育期有关,单片段Sat_238、Sct_010、Sat_113与延迟大豆生育期有关。     

大豆农艺性状的QTL分析(摘要)(英文)

[目的]分析大豆农艺性状的QTL,为探讨大豆的遗传机制及进行遗传育种提供参考。[方法]以栽培大豆"合丰25"为母本和半野生大豆"新民6号"为父本杂交得到的122个F8代重组自交系为试材,应用复合区间作图法对蛋白质含量、脂肪含量、产量、百粒重、生育期5个数量性状进行QTL定位和遗传效应分析。蛋白质、脂肪含量均使用近红外谷物分析仪测定。[结果]控制蛋白质含量、脂肪含量、产量、百粒重、生育期性状的4、4、1、2、5个共16个QTL位点,遗传贡献率在7.4%～33.7%。其中,遗传贡献率较大的主效QTL有分别位于I连锁群上Satt562-Sat_219、Sat_219-Satt496、Sat_219-Satt496区间的3个控制蛋白质含量的QTL位点,其遗传贡献率分别为29.15%、33.70%和31.67%,且均为来自母本合丰25的加效基因,还有位于O连锁群上Satt477-Satt331、Satt331-Satt153区间的2个控制生育期QTL位点,其遗传贡献率分别为24.69%和24.96%,也是来自母本合丰25的加效基因。另外,6个分别距M连锁群Satt175(蛋白质)、A1连锁群Satt684(油分)、F连锁群Satt348(油分)、J连锁群Sat_412(油分)、C1连锁群Sat_416(百粒重)、C1连锁群Sat_416(生育期)标记仅有0.01cm的QTL位点。[结论]定位了影响蛋白质含量、油分含量、产量、百粒重和生育期5个重要农艺性状的QTL位点。     

大豆农艺性状的QTL分析

[目的]分析大豆农艺性状的QTL,为探讨大豆的遗传机制及进行遗传育种提供参考。[方法]应用复合区间作图法对蛋白质含量、脂肪含量、产量、百粒重、生育期等5个数量性状进行QTL定位和遗传效应分析。[结果]控制蛋白质含量、脂肪含量、产量、百粒重、生育期性状的4、4、1、2、5个共16个QTL位点,遗传贡献率在7.4%～33.7%。其中,遗传贡献率较大的主效QTL有分别位于I连锁群上Satt562-Sat_219、Sat_219-Satt496、Sat_219-Satt496区间的3个控制蛋白质含量的QTL位点,其遗传贡献率分别为29.15%、33.70%和31.67%,且均为来自母本合丰25的加效基因,还有位于O连锁群上Satt477-Satt331、Satt331-Satt153区间的2个控制生育期QTL位点,其遗传贡献率分别为24.69%和24.96%,也是来自母本合丰25的加效基因。另外,6个分别距M连锁群Satt175（蛋白质）、A1连锁群Satt684（油分）、F连锁群Satt348（油分）、J连锁群Sat_412（油分）、C1连锁群Sat_416（百粒重）、C1连锁群Sat_416（生育期）标记仅有0.01 cm的QTL位点。[结论]定位了影响蛋白质含量、油分含量、产量、百粒重和生育期等5个重要农艺性状的QTL位点。     

大豆二粒荚库容含量的多年QTL分析

 【目的】定位大豆二粒荚长、宽QTL,培育二粒荚高库容含量的品种,稳定或提高大豆的产量。【方法】以美国大豆品种Charleston为母本、东北农业大学大豆品系东农594为父本及其F2:14-F2:18代的重组自交系的147个株系为试验材料,164个SSR引物经亲本筛选后用于群体扩增,并构建遗传图谱。利用前两年1个地点和后三年2个地点的调查数据对亲本二粒荚长、宽性状进行调查及QTL分析。【结果】采用WinQTL Cartographer V2.0软件的CIM和MIM分析方法对QTL检测结果表明,多年多点的种植环境下,共检测到19个二粒荚长QTL分别位于A1、B2、C2、D1a、D1b、N和G连锁群上,检测到17个二粒荚宽QTL分别位于A1、C2、D1a、D1b、N和H连锁群上。在得到的这些QTL中,2种算法都能检测到的包括7个二粒荚长QTL,其连锁标记包括Satt200—qTSPL-a1-1—Satt042、Sat_214—qTSPL-d1a-1—Sat_112、Satt198—qTSPL-d1a-3—Satt502、Satt370—qTSPL-d1a-6—Satt402、Sat_092—qTSPL-c2-4—Satt289、Satt277—qTSPL-c2-5—Sct_188和Satt168—qTSPL-b2-1—Sat_083;1个二粒荚宽QTL,其连锁标记为Satt528—qTSPW-d1a-2—Satt182。在2年以上能被检测到包括8个二粒荚长QTL,其连锁标记为Satt200—qTSPL-a1-1—Satt042、Sat_119—qTSPL-a1-2—Sat_105、Sat_214—qTSPL-d1a-1—Sat_112、Satt220—qTSPL-d1a-4—Sat_162、Satt370—qTSPL-d1a-6—Satt402、Satt168—qTSPL-b2-1—Sat_083、Sat_092—qTSPL-c2-4—Satt289和Satt277—qTSPL-c2-5—Sct_188;4个二粒荚宽QTL,其连锁标记为Satt076—qTSPW-c2-1—Satt072、Satt335—qTSPW-c2-2—Sat_120、Satt200—qTSPW-a1-1—Satt042和Satt182—qTSPW-d1a-3—Satt584。【结论】得到不同方法和不同年份重复检测率较高的二粒荚长QTL和二粒荚宽QTL的连锁分子标记,为大豆二粒荚长、宽QTL的定位和今后改良大豆产量潜力提供了有力依据。     

大豆低植酸突变体Gm-lpa-ZC-2的精细定位

降低大豆植酸含量对于改善大豆营养品质极其重要。通过诱变的方法筛选到大豆低植酸突变体Gm-lpa-ZC-2,经典遗传学分析表明：其突变性状由隐性单基因所控制,并被定位在大豆连锁群B2上。试验在大豆低植酸突变体Gm-lpa-ZC-2初步定位的基础上,通过构建较大的遗传群体,运用生物信息学发展新的连锁标记,结合大豆基因组学和传统定位的方法,进行突变基因的精确定位。结果表明：位于大豆B2连锁群上的Gm-lpa-ZC-2突变基因,与连锁标记Satt168和Satt416的遗传距离远大于初步定位的结果,为18.2 cM;在此基础上,利用大豆基因组序列信息,在Satt168标记的上游序列与目的基因之间的染色体片段,4 900～8 200 kb的区域中,发掘到9对在遗传群体亲本间具有多态性的SSR引物;其中SSR位点psm lpa-224,psm lpa-225和psm lpa-226与目的基因的距离仅为0.8 cM,实现了突变基因的精细定位。     

大豆凝集素(SBA)含量遗传分析与QTL定位

大豆凝集素(Soybean agglutinin,SBA)为大豆中含量较高、作用较强主要抗营养因子之一,影响大豆食品和饲料安全,降低或去除大豆籽粒和产品中凝集素成为大豆食品和饲料工业亟待解决问题。文章以合丰45号(高SBA含量)×太平川黑豆(低SBA含量)杂交组合及衍生201个稳定株系组成的F78重组自交系(RIL)群体为试验材料,在3年(2011~2013)1个样点(哈尔滨)种植环境下对大豆凝集素含量作遗传模型和QTL分析。结果表明,SBA含量符合2对主基因+多基因混合遗传模型;利用134对多态性SSR引物扩增RIL群体,构建遗传图谱,对SBA含量相关作QTL分析。共检测到4个与SBA含量相关QTL,每个QTL均重复检出2次,稳定性较好,其中SbaHTC1-1(Satt139~Satt578)和SbaHTD1b-1(Satt537~Satt189)2个QTL位点两年检测结果加性效应值均达显著水平,且遗传贡献率较高,为主效QTL。利用分子标记遗传图谱,定位与SBA含量相关QTL,为改良大豆凝集素含量提供理论依据和技术支持。     

大豆SMV1株系抗病基因的SSR标记和分子辅助鉴定

本研究在大豆SMV1株系抗性的遗传分析基础上,筛选与抗病基因紧密连锁的SSR标记,并探讨分子标记辅助选择在大豆花叶病毒病抗病育种中的应用价值.利用合丰25×东农93-046的F1、F2和F2:3群体进行了抗病性鉴定,结果表明:F1植株在接种后表现抗病,经χ2测验,F2群体分离比例为3(抗):1(感);对F2代衍生的F2:3家系接种鉴定,纯合抗病家系、抗感分离家系和纯合感病家系的比率符合1:2:1,表明东农93-046对SMV1株系的成株抗性受一对显性基因控制.并利用东农93-046×Conrad的正反交组合F2代进行抗性鉴定,结果正反交后代均表现为31的分离比例,无细胞质效应,进一步证明了东农93-046是受一对显性基因控制的抗性亲本材料.利用改良的BSA法,通过600对SSR引物对合丰25×东农93-046组合的225个F2单株进行筛选,获得6个与抗SMV1株系相关的SSR标记,抗病基因RSMV1定位在F连锁群上,6个SSR标记与抗病基因的连锁顺序为HSP176—Satt114—RSMV1—Satt510—Sct_033—Satt334—Satt362,连锁距离分别为6.6cM—4.3cM—RSMV1—6.6cM—5.1cM—6.3cM—17.3cM.利用6个分子标对70份种质资源进行检测,结果表明:HSP176标记对抗病毒资源筛选的准确率达82.81%,Satt114、Satt510和Satt334标记也均达到70%以上,6个标记的准确率平均值达到70.71%,可以用作抗病毒分子辅助育种的选择标记.依据6个SSR标记在70份种质资源中共检测出的28个谱带进行聚类分析,表明70份大豆种质资源可以划分为两大类群,Ⅰ类群为感病群,Ⅱ类群为抗病群.70份种质资源间的遗传相似系数变化范围为0.62～0.97,表明供试资源的遗传多样性相对较低,抗性种质资源相对匮乏.     

用分离群体中的残余杂合系定位大豆C1连锁群的分枝数qBN-c1-1位点

 【目的】大豆分枝数与大豆株型及产量关系密切,检测世代间可稳定遗传的大豆分枝数QTL,为大豆株型和产量育种的分子标记辅助选择奠定基础。【方法】根据科新3号×中黄20杂交组合F2群体构建的分子遗传图谱,对F2:4群体进行QTL定位,并利用定位QTL两侧的标记选择残余杂合个体,构建残余杂合系,对分枝数相关的QTL进行验证。【结果】在F2:4群体将分枝数QTL（qBN-c1-1）定位在C1连锁群区间Satt294－Satt399,贡献率为12.01%,来自于科新3号亲本的加性效应为-0.51;用F2:5选出残余杂合系,将控制大豆分枝数QTL定位在C1连锁群Satt399－Satt361区间,贡献率为11.16%,来自于科新3号的加性效应为-1.74,研究结果与F2:4群体一致。【结论】位于C1连锁群的与分枝数相关的QTL在该遗传背景下可稳定遗传。     

应用Charleston×东农594重组自交系群体构建SSR大豆遗传图谱

 以美国半矮杆大豆品种Charleston为母本，东北农业大学高蛋白大豆品系东农594为父本及其F2:10代重组自交系的154个株系为试验材料，利用164个在亲本之间表现多态的SSR引物对群体进行了分析，构建了一张大豆遗传图谱。该大豆遗传图谱总长度1 913.5 cM，标记间平均距离为11.89 cM。每个连锁群长度变动在0.4～309.5 cM之间，连锁群上的标记数在2～28个之间。各连锁群上的SSR标记并不是均匀分布的，其中A1、C2、D1a三个连锁群存在标记密集区。与国内外已构建完成的5张大豆遗传图谱比较表明，该图谱与国外的大豆公共遗传图谱对应性较好。     

Construction of Soybean Genetic Map with RIL Population by Charleston ×Dongnong 594

F2:10 RIL population with 154 lines, crossed by Charleston as female parent and Dongnong 594 as male parent were used.164 SSR primers were screened with the two parents and amplified on the 154 lines. A new soybean molecular genetics map, named NEAUSRI-GMS, was constructed by Mapmaker. The total length of the soybean genetic map is 1 913.5 cM,and the average distance among markers is 11.89 cM. The length of linkage group varied from 0.4 to 309.5 cM, and the markers on the linkage group varied from 2 to 28. The distribution of SSR markers on every linkage group is not even. High density region of markers existed on linkage group Al, C2, and Dla. Compared with 5 soybean genetic maps constructed at home and abroad, NEAUSRI-GMS has high homologous with the public genetic map abroad.     

Identification of QTLs Associated with Total Soyasaponin Content in Soybean (Glycine max (L.) Merr.)

Soyasaponins are valuable compounds in certain drugs, industry, food additives and surfactants. Selecting cultivars with higher-soyasaponin content along with agronomic traits is a main goal for many soybean breeders. The aim of the present study was to identify the quantitative trait loci (QTLs) associated with total soyasaponin content through a F₂ population, which was derived from a cross between Ha 91016 (higher soyasaponin content cultivar, 16.8 mg g⁻¹) and N98-9445A (lower soyasaponin content, only 5.7 mg g⁻¹). A genetic linkage map including a total of 162 simple sequence repeat markers was constructed, which covered the total length 2 735.5 cM, and the average distance between markers was 16.96 cM. Two QTLs associated with total soyasaponin content were identified. One, qSAP_1 (located in sat_044-satt102 of linkage group (LG) K), could explain 12.6% of phenotypic variance. The other, qSAP_2, was located between satt368 and sat_413 of LG D1a, which could explain 15.8% of phenotypic variance. It was concluded that the two QTLs would have some potential value for marker-assisted selection for high-soyasaponin content breeding in soybeans.     

航天诱变高油酸甘蓝型油菜突变体分子标记的筛选

【目的】利用与候选基因FAD2紧密连锁的SSR标记对航天诱变的高油酸F2群体进行SSR标记分析,筛选与该高油酸性状紧密连锁的SSR标记及分析其突变位点。【方法】F2群体母本10L421为黄籽低油酸高亚麻酸自交系,父本10L422为航天诱变的高油酸低亚麻酸的突变株自交系后代。对4条染色体（A05、A01、C05及C01）上的候选基因FAD2上下游100 kb区域设计的148对SSR引物在两亲本、高低油酸混合池及F2群体中进行分析。亲本及群体油酸含量采用气相色谱分析,根据分子标记结果对F2群体油酸含量进行单标记分析。【结果】有36对引物在亲本间表现多态性,多态频率为24%。其中10对SSR引物在2个亲本和高油酸、低油酸极端群体间均具有相同的多态性。显著性检验和单标记分析表明,A05和A01上与FAD2共分离的SSR标记在0.01显著水平上与油酸性状相关,单标记分析分别解释表型变异31.1%和29.4%。【结论】A05和A01染色体上的FAD2是控制该突变体材料高油酸性状变异的主效位点,且该高油酸突变体是由于A05和A01上FAD2的双隐性突变所致。     

保存大豆种质遗传完整性的策略——基于SSR分子标记选择纯系

【目的】遗传完整性是种质安全保存和更新的核心问题,从分子水平上鉴定大豆品种的纯度,为有效保存种质遗传完整性提供理论依据。【方法】利用均匀分布在大豆基因组的59个SSR标记对中国2794份大豆种质纯度进行分析。【结果】鉴定出2517份高纯度种质(占总体的90.1%),其中有1099份为纯系,说明中国栽培大豆资源中绝大部分种质的纯度较高;在277份低纯度种质中,94.2%为地方品种,占地方品种总数2475份的10.5%。t检验发现,地方品种的纯合率(0.965,P=0.001)显著低于选育品种或品系的纯合率(0.976,P=0.001)。【结论】低纯度种质在种子繁殖时需要保持较大的群体规模,否则将丢失低频率的基因型。为了节省人力物力和方便利用,建议在分子水平上对大豆种质进行纯系选择,其中以来自湖北、四川、江苏等省的大豆种质为纯系选择的重点。     

Identification of Co-dominant SSR Markers Associated with Genes Controlling α′-and α-subunit-null β-conglycinin Phenotypes in Soybean (Glycine max (L.) Merr.)

Studies have shown that the three subunits of β-conglycinin are the main potential allergens of soybean sensitive patients.And β-conglycinin has adverse effects on nutrition and food processing.So solation and production of lines with lower β-conglycinin content has been the focus of recent soybean breeding projects.Soybean lines with deficiency in one or all subunits of β-conglycinin have been obtained.An effective and rapid system to identify such mutations will facilitate genetic manipulation of the β-conglycinin subunit composition.Here,two segregating F_2 populations were developed from crosses between Cgy-1/cgy-1 (CC),an α′-lacking line (Δα′),and DongNong 47 (DN47),a wild-type (Wt) Chinese soybean cultivar with normal globulin components,and Cgy-2/cgy-2 (CB),an α-lacking line (Δα),and DN47.These populations were used to estimate linkage among the cgy-1 (conferring α′-null) and cgy-2 (α-null) loci and simple sequence repeat (SSR) markers.Seven SSR markers (Sat_038,Satt243,Sat_307,Sat_109,Sat_231,Sat_108 and Sat_190) were determined to co-segregate with cgy-1,and six SSR markers (Satt650,Satt671,Sat_418,Sat_170,Satt292 and Sat_324) co-segregated with cgy-2.Linkage maps being composed of seven SSR markers and cgy-1 locus,and six SSR markers and the cgy-2 locus were then constructed.It assigned that the cgy-1 gene to chromosome 10 at a position between Sat_307 and Sat_231,and the cgy-2 gene to chromosome 20 at a position between Satt650 and Satt671.These markers should enable map-based cloning of the cgy-1 and cgy-2 genes.For different subunit-deficiency types[α′-null,α-null and (α′+α)-null types],the two sets of SSR markers could also detect of polymorphism between three normal cultivars and seven related mutant lines.The identification of these markers is great significance to the molecular marker-assisted breeding of soybean β-conglycinin subunits.     

Identification, Genetic Analysis and Mapping of Resistance to Phytophthora sojae of Pm28 in Soybean

Phytophthora sojae Kanfman and Gerdemann (P.sojae) is one of the most prevalent pathogens and causes Phytophthora root rot,which limits soybean production worldwide.Development of resistant cultivars is a cost-effective approach to controlling this disease.In this study,127 soybean germplasm were evaluated for their responses to Phytophthora sojae strain Pm28 using the hypocotyl inoculation technique,and 49 were found resistant to the strain.The hypocotyl of P1,P2,F1,and F2:3 of two crosses of Ludou 4 (resistant)×Youchu 4 (susceptible) and Cangdou 5 (resistant)×Williams (susceptible) were inoculated with Pm28,and were used to analyze the inheritance of resistance.The population derived from the cross of Ludou 4×Youchu 4 was used to map the resistance gene (designated as Rps9) to a linkage group.932 pairs of SSR primers were used to detect polymorphism,and seven SSR markers were mapped near the resistance gene.The results showed that the resistance to Pm28 in Ludou 4 and Cangdou 5 was controlled by a single dominant gene Rps9,which was located on the molecular linkage group N between the SSR markers Satt631 (7.5 cM) and Sat_186 (4.3 cM).     

用SSR标记进行野生大豆耐碱基因定位及QTL分析

以抗碱野生大豆Gs0001(♀)和碱敏感栽培大豆吉科豆1号(♂)的F2群体作为基因定位群体,通过BSA法(Bulked-segegant analysis,群分法),对大豆耐碱基因进行SSR分子标记定位。在分布于大豆20个连锁群的488对SSR引物中,筛选出7对与耐碱基因紧密连锁的标记,这7对标记位于G连锁群相近的区域。利用Mapmaker/EXP3.0分析,在最小似函数值LOD=14.0时,将耐碱基因定位于Satt298与Satt269之间,距离两个标记的遗传距离分别为1.3 cm和6.9 cm。此耐碱基因的贡献率是40.31%。     

与黄瓜抗黑星病基因连锁的分子标记研究

【目的】筛选与黄瓜抗黑星病基因连锁的分子标记，探讨黄瓜抗病材料鉴定和选择的分子方法。【方法】以黄瓜抗黑星病和感黑星病亲本组合（Q6×Q12）的F2分离群体为试材，采用BSA法和AFLP技术筛选与黄瓜抗黑星病基因连锁的分子标记。【结果】AFLP引物组合E20M64在抗病池和感病池间约130 bp处表现多态性。经F2单株分析，在抗病个体中扩增出了约为130 bp的特异片段，而感病个体无此条带。该特异标记与黑星病抗性基因紧密连锁，遗传距离为4.83 cM。测序结果显示，目标片段的大小为125 bp，并将该标记转换为了SCAR标记。【结论】提供了黄瓜黑星病抗性鉴定的分子手段，可用于分子标记辅助育种。