利用高通量测序快速定位目标性状位点的研究

为了快速鉴定目标性状遗传位点,开发与性状连锁的分子标记,用于剔除高世代选育株行中不利性状,从而加速育种进程。以大豆MS轮回群体中发生花色分离的F_6株行为研究材料,利用其衍生的F_(6∶7)中20个紫花和17个白花纯合家系分别构建2个DNA混池,通过高通量重测序技术获得变异信息,明确SNP富集区,并在SNP富集区内开发分子标记对目标性状进行连锁分析。结果显示,在2个DNA混池间发现329 992个SNP位点,表明混池间的遗传背景已经非常相似,但未发现明显SNP富集区,表明可能存在较多假阳性位点;进一步对高质量(Quality100)的SNP变异位点进行筛选,并去除杂合SNP位点,最终获得3 371个可信位点。其中,位于13号染色上的SNP变异有700个(占比20.77%),并在20～30 Mb的物理区间形成一个最大的SNP富集区,推测调控花色的W1位点可能位于此区间内。利用该区间内SNP信息开发出dCAPS-1、dCAPS-2分子标记,连锁分析结果显示其与W1位点紧密连锁(W1-(0.4 cM)-dCAPS-1-(2.3 cM)-dCAPS-2),表明W1位点位于SNP富集区内。综上所述,通过构建高世代株行的分离群体混池,利用高通量测序方法可以快速定位控制目标性状的遗传位点,且开发的dCAPS标记可以有效剔除不利性状,从而加速遗传育种进程。     

基层农技推广机构走向市场浅析

文章分析了新形势下农技推广面临的挑战与困难,指出基层农技推广机构要转变观念、职能、服务方式和经营机制,拓宽服务领域,建立新的技术扩散机制和成果转化机制,快步走向市场。     

耐除草剂转基因大豆商业化研发现状与展望

耐除草剂转基因大豆是目前种植面积最大的转基因作物,促进了美洲地区大豆高效、高产生产。文章逐一归纳了抗草甘膦、草铵膦、磺酰脲类、麦草畏、2,4 D和异恶唑草酮等除草剂的转基因大豆的培育、作用原理及利用情况;围绕可能存在的生态安全问题,指出培育兼抗多种除草剂转基因大豆、建立综合栽培技术体系是今后耐除草剂转基因大豆的主要研发方向。     

中国1923～1995年育成的651个大豆品种的遗传基础

从１９２３～１９９５年中国６５１个大豆育成品种（包括东北３３０、黄淮海２１０、南方１１１个）的系谱归纳出３４８个祖先亲本，育成品种归属为３４８个细胞核家族和２１４个细胞质家族。全国每个育成品种实际使用的祖先亲本数由１９６０年前的平均１．５９个增至１９９１～１９９５年的平均６．３９个，总平均３．７９个。从一个地区的祖先亲本总数着眼，东北、黄淮海、南方平均每个育成品种拥有的细胞核和细胞质祖先亲本数分别是０．５０、０．２５、０．７１和０．４０、０．９７、０．５４个。祖先亲本的遗传贡献并不平衡，各区均有少数祖先亲本在育成品种中占很大遗传份额，东北地区尤为突出。黑龙江、山东、吉林、江苏等省大豆育成品种的细胞质来源均较为简单。     

中国大豆育成品种中江苏种质58—161的遗传贡献

由原中国农科院江苏分院育成品种５８－１６１作为直接亲本衍生出１２个品种，由它们进一步又衍生出４９个品种，其中有２９个接受了５８－１６１的细胞质。这６１个品种可归为５类系谱。     

超高产大豆育种研究的进展与讨论

根据现时大豆品种产量潜力水平提出中国大豆超高产育种目标，并从大豆产量性状遗传改良、理想株型育种及杂种优势生产利用探索等方面综述了与超高产大豆选育相关的研究进展，同时对今后的大豆超高产育种研究进行讨论。     

回交自交系(BIL)群体4对主基因加多基因混合遗传模型分离分析方法的建立

主基因加多基因混合遗传模型是用于分析数量性状表型数据的统计分析方法, 该方法便于育种工作者利用杂种分离世代的数据对育种性状的遗传组成初步判断,制定相应的育种策略,也可用于校验QTL定位所揭示的数量性状的性状遗传组成。回交自交系(BIL)群体是永久性群体,可以进行有重复的比较试验,适用于受环境影响较大的复杂性状的遗传研究。本研究以BIL群体为对象构建了４对主基因、主基因加多基因分离分析方法的遗传模型,包括2类11个遗传模型。利用基于IECM (iterative expectation conditional maximization)算法的极大似然分析方法估算各个混合遗传模型中的分布参数,用AIC值和一组适合性测验结果选取最优模型,并从入选模型的分布参数通过最小二乘法估计遗传参数。由1个模拟的随机区组试验对模型进行验证,模拟群体中遗传参数的估计值与设定值之间具有很好的一致性。利用本文建立的模型重新分析大豆回交自交系群体(Essex×ZDD2315)及其亲本对胞囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe) 1号生理小种的抗性数据后发现4对主基因模型优于原报道的3对主基因模型,说明本方法的有效性和正确性。     

高光谱遥感估测大豆冠层生长和籽粒产量的探讨

现代作物育种需要监测大量育种材料的生长并估测产量潜势, 高光谱遥感技术为此提供了简单、快捷、非损伤性测定的可能途径。选取30份大豆育成品种进行连续2年的产量比较试验, 在盛花期(R2)、盛荚期(R4)和鼓粒始期(R5)测定地上部生物量(ADM)和叶面积指数(LAI), 并利用ASD高光谱地物仪同步收集大豆冠层反射光谱信息。供试品种间ADM、LAI和产量差异显著或极显著。不同生育期可见光和近红外区域的光谱反射率与大豆ADM、LAI及产量均有显著相关, 尤其在R4和R5期相关性最高。在构建大量光谱参数的基础上, 遴选出对ADM、LAI及产量预测精度较好的回归模型。其中, R5期的P_Area560光谱参数与LAI和R4期的V_Area1450光谱参数与ADM构建的两个生长性状的监测模型效果最好, 决定系数(R²)分别为0.582和0.692。未发现单一生育期光谱参数对大豆估产的有效模型, 但综合R2期NPH1280、R4期V_Area1190以及R5期NPH560构建的产量估测模型, 决定系数(R²)达到0.68, 效果较好。本研究     

大豆类病变皱叶突变体NT301遗传分析和2对基因定位

通过研究类病变突变体,挖掘抗病基因,利用分子设计育种的方法快速培育优良抗病大豆新品种,可减轻化学农药对环境的污染,降低病害的抗药性。本研究以⁶⁰Coγ诱变获得的类病变皱叶突变体NT301为父本,分别与W82、KF1和KF35进行杂交,构建了F₂和F_2:3分离群体,通过SSR标记和SNP分析,将目标基因1(rl1)缩小到18号染色体937kb区间内,包含66个候选基因,将目标基因2(rl2)缩小到8号染色体130kb区间内,包含15个候选基因。接着,本研究利用基因芯片技术对近等基因系进行了基因表达谱研究,得到了差异表达基因参与的KEGG调控通路。另外对8号染色体的15个候选基因进行半定量与荧光定量RT-PCR表达分析发现,只有基因Glyma.08G332500在突变体NT301与野生型中的差异达到了4倍,推测Glyma.08G332500基因是突变体NT301的候选基因。     

大豆芽黄新突变体vl-1的光合特性与基因定位

为发掘大豆叶色新基因资源,探讨叶绿素合成及光合作用机理,本研究以南农99-6芽黄新突变体vl-1和野生型(WT)品种南农99-6为试验材料,分析突变体与野生型形态、叶绿体结构、色素含量及光合特性,并进行遗传和基因定位研究。结果表明,突变体vl-1幼叶呈黄色,其类胡萝卜素、总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b含量均极显著低于野生型,叶绿体内基质片层排列疏松且减少,原片层体居多;突变体vl-1成熟叶片的叶色转绿,其光合色素含量、叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率与野生型均无显著差异,但胞间CO2浓度显著低于野生型。突变体vl-1与2个正常叶色亲本杂交衍生遗传群体叶色分离比例分析表明,芽黄受1对隐性核基因控制。利用科丰1号×突变体vl-1 F2群体将芽黄基因vl1定位于第8号染色体顶端SSR标记BARCSOYSSR_08_0037和BARCSOYSSR_08_0073之间,物理距离为628 kb,该区段未见大豆叶色基因定位的报道,共包含76个预测基因。本研究结果为揭示大豆芽黄的遗传机制奠定了理论基础。