大豆3个核心亲本及其衍生品系基于PAV分子标记的亲缘关系研究

基因组大片段序列存在/缺失变异(presence/absence variation,PAV)作为一种基于PCR技术、方便快捷的新标记受到人们的关注,但在大豆遗传育种工作中的应用较少。大豆育种计划中一般会有一批核心亲本,揭示其作用特点有助于亲本选配。应用PAV标记对国家大豆改良中心种质创新计划中3个核心亲本(南农86-4、南农88-48和诱处4号)与国内外材料杂交所获得34个组合衍生品系及亲本共154份材料所构建的样本进行核心亲本对其衍生品系遗传贡献分析。结果表明:221个PAV标记的平均等位变异数为2.1,多态性信息含量指数(PIC)平均为0.239,位于基因内和基因间标记的丰富度和PIC平均值相当。基于PAV标记信息可将34个供试组合聚为6类,其中3个大类可分别与3个核心亲本的组合相对应,核心亲本与其衍生品系的遗传距离最小。154份材料可聚为9类,来自同一核心亲本、同一组合的材料多聚在一起,但也存在交叉现象。对23个单交和6个三交组合的亲本遗传贡献率分析表明,共有22个组合(占75.90%)的核心亲本对衍生品系的平均贡献率高于基于系谱的理论值,其中来自本地区的南农86-4、南农88-48对衍生品系的平均遗传贡献值总体上高于其它杂交亲本,而异生态区的诱处4号的贡献率相对较低。PAV标记能在系谱信息基础上进一步反映大豆亲本及衍生品系的亲缘关系。     

江淮大豆育种种质苗期耐旱性鉴定

江淮地区是我国大豆重要产区,季节性干旱时有发生,发掘适合本地区种植的耐旱新材料十分必要。选用210份江淮大豆育成新品种(系)及其部分亲本为材料,于2015和2016两年进行旱棚盆栽试验,以地上部干重、株高、主根长和根干重4个性状的耐旱系数为指标,通过主成分分析、隶属函数值法和聚类分析对其苗期耐旱性进行综合评价。结果表明:与正常供水相比,干旱胁迫下4个性状均显著降低,其中地上部干重、根干重、株高和主根长平均分别减小54%、42%、39%和15%;方差分析显示各性状在水分处理间和材料间均存在极显著差异,而株高和根干重性状上基因型、水分处理和年份三因子间一级互作和二级互作效应均为极显著。地上部干重与株高、根干重间以及主根长与根干重间的耐旱系数存在显著正相关,反映指标间有内在联系;主成分分析提取的前3个相互独立的主成分的累积贡献率达83.61%,能较好地替代原有4个信息部分重叠的性状;进一步获得耐旱性综合评价D值,结合聚类分析将所有材料分为强耐旱、耐旱、中度耐旱、干旱敏感、干旱强敏感5类。共鉴定出强耐旱材料5份(包括IA2077、YC4H/NN88-31//NN73-935、蒙8108、NN88-48/NN86-4和NN88-48/D76-1609)、耐旱材料57份。来自淮南和淮北地区的强耐旱或耐旱材料分别为27份(占该地区83份材料的32.53%)和19份(占该地区76份材料的25.00%)。所得结果可为大豆耐旱遗传育种提供材料。     

大豆资源的筛豆龟蝽[Megacota cribraria (Fabricius)]抗性鉴定

在观察筛豆龟蝽发生情况及其在大豆上的危害特征基础上,比较了田间自然危害条件下各种抗性鉴定指标，以茎枝黑霉程度结合叶片紫斑数为抗性分级指标鉴定了国内外大批资源，筛选出58份抗、感食叶性害虫的大豆材料，其筛豆龟蝽抗性结果表明，品种间、观察日期间和区组间都有极显著差异，品种×观察日期互作也极显著，最终筛选出PI227687、安陆小黄豆、花柒黄毛豆、沔阳白毛豆等高抗种质，并提出了一套鉴定方法和指标。     

超高产夏大豆种质JN96-2343创新研究初报

“JN96—2343”大豆种质为优质双高种质，其蛋白质含量为45．3％，脂肪为20．1％，在适宜的肥水条件下，667m^2产量可达300kg以上。“JN96—2343”大豆种质叶片小，株型紧凑，荚粒数多，单株生产力高。高抗倒伏，适宜密植，生育期95-l00d。“JN96—2343”百粒重弹性大，可广泛用于豆制品及饲料加工业，也可做生豆芽或青豆苗的专用品种。     

中国大豆育成品种中苏沪地区种质的遗传贡献

中国１９２３～１９９５年育成的６５１个大豆品种中，来源于苏沪地区的有３０个大豆祖先亲本，共衍生出１３４个育成品种，分别占全国总数的８．６％和２０．６％；其细胞核遗传贡献值累计为７６．３８，占全国总数的１１．８１％；衍生出２２个细胞质家族共９５个品种，占全国总数的１４．５９％。细胞核及细胞质遗传贡献最大的苏沪地区种质分别有１０份和６份，其中滨海大白花、铜山天鹅蛋、奉贤穗稻黄、５１－８３为细胞核及细胞质贡献均大的苏沪地区优异种质。     

大豆柱头外露突变体PSA-1的发现与遗传分析

从栽培大豆地方品种黄山七月黄与辽宁野生大豆N23460杂交后代中发现柱头外露突变体PSA-1，其花形态正常，但开花时花丝伸长受阻，使部分花柱和柱头伸出花药。不同播期的PSA-1植株生长正常，其花器柱头外露性状表现稳定。遗传分析表明，此柱头外露性状受2对独立遗传的隐性重叠基因控制。因此，该性状可用于大豆异交结实性改良。     

大豆不育性自然变异的发现与鉴定

1998-2003年从8327份大豆资源和414个大豆杂种后代群体中分别获得11和6个不育新种质。对这17个不育种质与原亲代形态性状比较结果表明10个从大豆资源群体所获得的不育种质与原亲本相似，其不育性可能由基因突变所致。17个不育材料中13个雄性完全不育，4个部分不育，由人工平行杂交试验结果及不育株自然结荚状况可将不育种质的雌性育性分为可育、部分不育和完全不育3类，雌雄育性组合有6种不育类型。17个不育材料中7个为雄性完全不育-雌性可育类型（MS-FF），其中NJS-3H、NJS-4H、NJS-8H具有良好的自然异交结荚能力；2个为雄性完全不育-雌性部分不育类型（MS-FPS）； 2个为雄性部分不育-雌性可育类型（MPS-FF）；另各有1个分别为雌雄完全不育（MS-FS）、雌雄部分不育（MPS-FPS）和雄性部分不育-雌性完全不育类型（MPS-FS），还有3个表现雄性不育，雌性育性有待进一步分析。遗传分析表明新发现的核不育材料均为由核基因控制的核不育材料。其中NJS-8H（单显性基因遗传的MS-FF类型）、NJS-2H和NJS-12H（单隐性基因遗传的MS-FPS新类型）、NJS-9（可能受双隐性基因控制的MPS-FF类型）、NJS-7H（受双隐性基因控制的MPS-FPS类型）、NJS-10H（花和叶形均异常的MPS-FS类型）等不育性类型为以往未曾报导的。其他材料的不育性均受单隐性基因控制。5个品种大群体测定结果，不育性突变频率为0~1.87×10-4，通过自然变异选择可获得不同类型的大豆核不育种质，应重视自然变异的选择与积累，以供进一步雌雄育性变异与生殖生物学研究及其育种利用。     

1923～2005年中国大豆育成品种的核心祖先亲本分析

中国1923～2005年间育成的1300个大豆品种源自670个祖先亲本,根据衍生品种数、细胞核、质遗传贡献值和衍生品种轮数4项指标,从670个祖先亲本中遴选出113个对中国各生态区大豆育成品种遗传贡献最大的核心祖先亲本,其中34、28、10、14、4、3和20个分别来自Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ生态区和国外.入选的113份祖先亲本占总数的16.87%,对1300个育成品种的核遗传贡献占70.90%,质遗传贡献占74.85%;他们包括了原来的66个核心祖先亲本,但来源更广;Ⅰ、Ⅱ、(Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ)区和国外分别增加了9、9、13和16个,南方和国外增加比例较大.研究结果可供研究我国大豆核心种质、亲本选配以及育成品种的遗传基础和亲缘关系等参考.     

江淮地区夏大豆新品系SSR和PAV分子标记多样性分析

大豆新品系已成为杂交育种中最主要亲本类型,本研究对系谱明确、适合江淮地区种植的296份大豆新品系进行SSR和PAV标记分析,以揭示其遗传关系,促进其育种利用。结果 93个SSR标记共检测到417个等位变异,平均每个位点等位变异数为4.48,变幅为2~15,PIC值为0.46;227对PAV标记每个位点平均等位变异数为2.10,变幅2~4,PIC值为0.22;基于SSR标记所计算的多样性指标数值均高于PAV标记所得。根据核心亲本划分的4个亚群间分子标记遗传多样性值相近,但都存在一些特有和特缺等位变异。基于SSR和PAV标记遗传距离的聚类分析分别可将供试材料分为12和10类,其中4个大类均可与4个核心亲本亚群对应,还发现一些系谱相同/相近的品系被聚在不同类群。两类分子标记都可用于揭示供试材料的遗传背景,利用所有320个标记可将296份新品系分为8类。     

亚洲地区大豆育成品种幼苗期耐淹性鉴定和优选

以亚洲大豆育成品种为对象,评价其幼苗期耐淹性,揭示其遗传变异特点,从而为耐涝育种提供种质基础。采用我国黄淮、南方及亚洲其它15国的350份大豆育成品种,以相对死苗率为主要鉴定指标,结合叶片相对失绿率与相对萎蔫率,在苗期进行大豆耐淹性盆栽鉴定。结果表明:以相对死苗率为主的指标体系可以有效鉴定大豆品种的苗期耐涝性。亚洲品种群体存在丰富的耐淹性遗传变异,相对死苗率变幅为4.8%~212.0%。中国黄淮、中国南方、东亚、东南亚和南亚5个区域的品种均呈现中间多、两头少的单峰态分布,遗传变异系数均高于21.24%,耐淹性变异丰富,尤其中国黄淮地区覆盖了全群体相对死苗率变幅。各地区均存在耐淹品种,山东、江苏相对较多;从5个区域中依次优选出7、4、1、1、2,共15份耐淹性种质;系谱追踪发现莒选23、南农493-1、黔豆2号的耐淹性可能传递给后代;4份国外耐淹性品种兼具有抗病性可作为亲本拓宽中国耐涝育种的种质基础。