中国大豆育成品种群体遗传结构分化和亚群特异性分析

 【目的】研究中国大豆育成品种总群体的遗传结构分化及其地理生态亚群和育成时期亚群的遗传多样性、特异性及其相互关系,为中国大豆育种主干亲本遴选提供遗传背景依据。【方法】从1923－2005年育成的1 300个品种中抽选378份中国大豆育成品种组成代表性样本,选用大豆核基因组64个SSR标记,采用Structure Version 2.2软件,进行群体遗传结构分析、亚群体分化分析和遗传多样性与遗传特异性分析。【结果】中国大豆育成品种群体由7类血缘组成,遗传上明显分化为不同的地理生态亚群和育成时期亚群,各有其不同的血缘构成特点;各地理生态亚群具有其特有、特缺和互补等位变异,体现了其遗传来源的相对生态特异性;随着品种育成时期的推进,不同时期有不同血缘的种质加入,各育成时期亚群具有其特有、特缺和互补等位变异,体现了育种发展的特点。中国大豆育成品种群体与中国地方品种群体、中国野生大豆群体相比,其遗传基础因源于有限祖先亲本数的瓶颈效应而相对狭窄;分省亚群中黑龙江、江苏亚群的等位变异数可以向其他亚群提供的补充等位变异数均依次最多,其亲本来源较宽、遗传基础较广。分时期亚群平均等位变异数随着时期的推移各亚群等位变异数增加,遗传多样性程度增高,近期育成品种的遗传基础宽于历史上前期育成的品种。【结论】研究结果证明中国大豆育成品种群体存在遗传结构上的地理生态分化和育成时期分化,因而各亚群具有相对遗传特异性,体现在血缘构成和特有、特缺及互补等位变异上,这构成了未来大豆育种中亚群间种质或基因交流的遗传基础。     

大豆资源的筛豆龟蝽[Megacopta 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。     

大豆曲茎性状的表现及遗传研究

大豆曲茎材料PI227224在南京分期播种及杂交试验的结果表明：曲茎性状受不同播期的光温条件影响，夏播下曲茎表现程度高于春秋播；曲茎与矮秆各受一对隐性基因控制，曲茎和矮秆之间存在连锁关系，用极大似然法估算的重组值r为9．23±1．22％。     

大豆扁茎性状的表现及遗传

在南京分期播种及遗传试验表明：大豆扁茎性状受不同播期的光温条件影响，随播期推迟扁茎表现程度降低。扁茎性状在南京表现由对隐性基因控制。     

关于大豆在海南岛冬春加代的自然选择效应

海南岛冬繁一代对大豆一些主要形态和数量性状未发现有显著的自然选择效应；继续进行着繁一代时有使主茎节数少量下降的趋势，其他性状未发现显著的自然选择效应。     

大豆育性突变体CT-2s的发现与遗传分析

从大豆品种南农CT-2发现的育性突变体CT-2s表现为雄性不育,并受开花时期影响,其雌性育性也劣于正常亲本,但不育株仍能少量结荚,属雌性部分不育.遗传分析表明CT-2s的不育性受2对隐性重叠基因控制.     

大豆波状卷叶新种质NWL1特性鉴定与基因定位

为给大豆叶发育研究及株型改良提供新的基因资源及相关信息,通过对大豆波状卷叶新材料NWL1的性状评价与基因定位,比较NWL1与野生型之间形态农艺性状、光合生理特性的差异,并对波状卷叶控制基因进行基因定位。结果表明:突变体NWL1植株自第3片复叶起叶缘呈波浪状,切片观测发现其叶脉表皮细胞排列不规则;农艺性状调查发现杂交后代波状卷叶植株的株高及产量构成因子性状值均低于野生型,但也存在单株荚、粒数较多的波状卷叶单株可供选择。2个杂交组合后代的遗传分析表明该波状卷叶性状受两对隐性基因wl1、wl2控制,还发现所有波状卷叶植株均为灰毛,表明茸毛色与波状卷叶基因紧密连锁或共分离。利用W82×NWL1群体F2群体77个隐性单株,将wl1基因定位在第6号染色体上SSR标记BARCSOYSSR_06_0971和BARCSOYSSR_06_1008之间约1. 0 Mb区间。从定位区间的56个候选基因中选出调控黄酮醇苷表达的茸毛色基因Glyma. 06G202300,测序发现NWL1等突变材料中该基因第三个外显子中第79个碱基A缺失,致其后氨基酸序列改变。wl2被定位在第7号染色体SSR标记AF186183和BARCSOYSSR_07_1143之间,二者遗传距离为25. 1 c M。     

大豆2个种皮不完整突变体的形态特点与遗传分析

为揭示种皮不完整性遗传规律,发掘关键基因,本试验采用理化诱变剂处理不同大豆品种以创制种皮新突变体,并对其进行形态与遗传特性鉴定,其中从~(60)Co-γ射线辐照的科丰1号M_3株行发现种皮不完整突变体scd-KF,从甲基磺酸乙酯处理的南农1138-2 M_4株行发现突变体scd-NN。scd-KF突变体种皮开裂出现在种子成熟初期,种子背部纵向或横向开裂,程度与种子大小有关;scd-NN突变体种子发育早期种皮即受到影响,种子背部纵向开裂,2片子叶之间有明显裂缝,种子显著小于其野生型。遗传分析结果表明,scd-KF种皮不完整性状由单隐性基因控制,而scd-NN的突变性状在F_2符合15∶1的分离比例,可能由2对隐性基因控制。2个突变体杂交F_2植株的株高及单株荚数、粒数及每荚粒数低于正常种皮植株,但大部分性状未达到显著差异水平。本研究结果为深入揭示大豆种皮及种子发育提供了遗传材料与信息。     

中国大豆育成品种中不同地理来源种质的遗传贡献

在对１９２３－１９９５年育成的６５１个中国大豆品种系谱的分析的基础上,计算每一育成品种祖先亲本的细胞核和细胞后遗传贡献值。在全国３４７个细胞核祖先亲本和２１４个细胞质祖先亲本中,来自东北,黄淮海,南方及国外的祖先亲本对全国育成品种细胞核与细胞质遗传贡献分别为４８．２３％和５０．５４％,２５．５０％和２９．４９％,１３．７４％和１６．２８％,１１．９５％和２．９２％。进一步分析了东北,黄淮海,南方三