中国大豆育成品种亲本分析

 【目的】研究中国1923～2005年育成大豆品种的系谱,分析其祖先亲本和直接亲本的来源和类型,归纳出近20年来最重要的祖先亲本和直接亲本,为今后大豆育种亲本选配提供参考。【方法】利用1923～2005年全国6个生态区育成的1 300个大豆育成品种的系谱资料研究其祖先亲本和直接亲本组成,计算其核遗传贡献值。【结果】1923～2005年1 300个大豆育成品种来源于670个终端祖先亲本,其中51.64%为地方品种、38.36%育种品系、7.01%改良品种、2.54%野生豆和0.45%类型不详,相应核遗传贡献率分别为76.29%、14.93%、7.79%、0.54%和0.45%。1 391个直接亲本由育成品种、外国品种、地方品种和育种品系4类型组成,分别占27.76%、6.10%、11.62%和54.52%。在全国1 019个杂交育成品种中,以育成品种和育种品系作为直接亲本的组配方式比例最高,达71.78%。归纳出了1986～2005年间中国941个大豆育成品种最重要的54个祖先亲本和37个直接亲本。【结论】与1923～1995的相比,近十年来中国大豆育成品种遗传基础有所拓宽,祖先亲本和直接亲本群体扩大了近一倍,地理来源更广泛。但遗传贡献有向少数祖先亲本集中的趋势,各生态区间的种质交流仍少。中国大豆品种遗传基础有待进一步拓宽。     

中国栽培和野生大豆农艺及品质性状与SSR标记的关联分析 II. 优异等位变异的发掘

在前文研究已检出与农艺品质性状显著关联的SSR位点的基础上, 本文进一步对与性状关联位点的等位变异作解析, 通过将携带某等位变异的所有材料表型均值与携带无效等位基因(null allele)材料表型均值做比较, 估计等位变异的潜在表型效应增量(减量), 进一步利用该信息估计位点增效(减效)等位变异的平均效应, 鉴别出一批农艺品质性状优异位点、等位变异及携带优异等位变异的载体材料。发现在栽培及野生种质中检出的优异等位变异有同、有异、有互补性。发现关联位点正、负效应等位变异均值间有差异, 可根据育种目标性状选择要求, 选取适合的位点及相应等位变异。同一标记位点可与多性状关联, 其等位变异在不同性状间各有其表型效应的方向和大小; 等位变异在相关性状效应上方向、大小的异同解释了性状间正、负相关的遗传原因。关联作图得到的信息可以弥补家系连锁法QTL定位信息的不足, 并直接利用等位变异信息进行亲本选拔、组合选配及后代等位条带辅助选择以提高育种成效。     

大豆不同来源短叶柄性状的遗传和有关农艺性状表现

从吉林引入的短叶柄材料公交７６２２—４—１—４ 在南京与２ 个长叶柄亲本南农９４—５２４、洪引１ 号杂交,表现一对基因分离结果,其与南京发现的短叶柄材料ＮＪ９０Ｌ—１ＳＰ杂交,Ｆ１ 和Ｆ２ 均表现为短叶柄,表明二者有相同的遗传基础,因ＮＪ９０Ｌ—１ＳＰ受两对隐性基因控制,故推论公交７６２２—４—１—４ 可能亦受两对隐性重叠基因控制。从南农８６—４×Ｄ７６—１６０９ 组合ＢＣ２Ｆ２ 群体初步结果表明,Ｄ７６—１６０９ 短叶柄性状与豆荚伏茸毛间存在连锁现象,重组率ｒ＝ ３．０１±１．２１％ 。源于ＮＪ９０Ｌ—１ＳＰ和公交７６２２—４—１—４ 的短叶柄叶枕不正常,农艺性状较差,尚难直接利用;源于Ｄ７６—１６０９ 的短叶柄与长叶柄后代相比表现晚熟、较易倒伏,但有可能获得高产、抗倒重组类型。     

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个、黄淮海210个、南方111个)的系谱归纳出348个祖先亲本,将育成品种归属为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个祖先亲本.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个和O.25个、0.71个和0.40个、0.97个和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.     

大豆种质资源对南京地区重要食叶性害虫抗性的鉴定

大豆种质资源对南京地区重要食叶性害虫抗性的鉴定ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＳｏｙｂｅａｎＧｅｒｍｐｌａｓｍｆｏｒＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏＬｅａｆ－ｆｅｅｄｉｎｇＩｎｓｅｃｔｓｉｎＮａｎｊｉｎｇ笔者从１９８３年开始,采用黑光灯诱蛾和田间普查的方法调查南京地...     

生物统计教学中用SAS程序讲解抽样分布

抽样分布是统计推断理论的基础。介绍了利用SAS程序从有限总体和无限总体中模拟抽样的方法,使学生能直观形象地理解样本平均数的抽样分布,掌握总体参数和抽样分布特征数的关系,提高了学生的学习兴趣和理解能力。     

东北大豆种质群体在牡丹江的表现及其潜在的育种意义

东北是我国春大豆的主要生态区,牡丹江位于黑龙江省东南部,属第2亚区。本研究于2012-2014年间,以搜集到的东北地区各单位现存的361份大豆育成品种和地方品种作为东北现存的本地种质,观察该群体在牡丹江地区的表现,研究其在牡丹江的潜在育种意义。主要结果如下:1)东北大豆种质群体平均表现为全生育期分布在101~147 d(平均为124 d)、蛋白质含量范围为35.36%~45.36%(平均为39.69%)、油脂含量范围为18.93%~23.78%(平均为21.96%)、蛋脂总量范围57.74%~66.67%(平均值61.82%)、百粒重范围在8.49~29.43 g(平均值19.91 g)、株高36.6~115.3 cm(平均值82 cm)、主茎11.2~20.4节(平均为16节)、分枝为0~4.8个(平均2.8)、倒伏在1.2~3.6(平均2级左右)。2)当地适合熟期组为MG 0和MG I,各性状的平均值与群体平均值相近,其他熟期组在当地的表现与之不同。MG 000和MG 00的生育天数集中在106~113 d,比当地无霜期早10~20 d,不能充分利用当地的自然条件;而品质性状表现则略优于MG 0/MGⅠ,特别是蛋白质含量和蛋脂总量分别高约1.62%、1.59%;株高、节数均低于MG 0/MG I,分别低10~30 cm、2~4节。MGⅡ的生育天数高达136 d,不能稳定成熟;品质性状表现低于当地品种水平,特别是油脂含量、蛋脂总量分别低约1.5%、2%;而株高、节数高于当地品种,分别高约10 cm、1~2节,倒伏程度则高达3级。MG III在牡丹江不能正常成熟,导致其他性状表达不正常,生长量和倒伏度增加。3)本群体中包含第二亚区育成217个品种,查到系谱资料的208个,这208个品种共涉及169个祖先亲本,其中黑龙江来源有77份、吉林省48份、辽宁省8份、国外来源26份,其他来源10份。衍生品种最多的前10个祖先亲本主要来源于吉林,对该亚区品种的贡献率约48.9%;衍生品种数在11~20间主要来源于黑龙江,前20个祖先亲本对该亚区品种的贡献率约62.4%。4)根据各农艺品质性状在牡丹江表现的遗传进度估计,虽然油脂和蛋白质含量相对小些,但均有一定的改良潜力。根据当地品种的表现,从供试的东北资源中提出了各农艺、品质性状改良可用的亲本品种名单,供育种工作者参考。     

大豆巢式关联作图群体蛋白质含量的遗传解析

【目的】大豆是重要的经济作物,是人类植物蛋白质和油脂的主要来源。蛋白质含量作为大豆育种的主要目标之一,属于多基因控制的复杂数量性状,并且受环境条件的影响。通过对大豆巢式关联作图群体的蛋白质含量进行全基因组关联分析,解析其遗传构成,为高蛋白质含量的大豆品种育种提供理论基础。【方法】以蒙8206为共同亲本,对临河×蒙8206、正阳×蒙8206、蒙8206×通山与蒙8206×WSB分别杂交,通过单粒传法自交7代衍生的4个重组自交系群体,共计623个家系,整合为一个大豆巢式关联作图群体,利用RAD-seq技术进行SNP标记基因分型,并于2012年至2014年将该群体种植在5个不同田间环境,在大豆完熟期R8时测定蛋白质含量,利用限制性两阶段多位点全基因组关联分析方法（RTM-GWAS）来解析蛋白质含量的遗传构成。【结果】试验群体的蛋白质含量变异较大,蛋白质含量性状遗传率较高,遗传变异可解释85.00%的表型变异。多环境联合方差分析表明,蛋白质含量的基因型、环境以及基因型×环境均达到差异极显著水平。全基因组关联分析共检测到90个蛋白质含量QTL,其中新检测到20个QTL,每个QTL的表型变异解释率为0.06%—3.99%,贡献率总和为45.60%。每个QTL包含2—5个等位变异,等位变异效应为-2.434%—2.845%,大多数等位变异效应为-1.000%—1.000%,表明大多数等位变异的效应较小。根据检测的90个蛋白质含量QTL,预测了73个蛋白质含量相关基因,其中Glyma20g24830参与甘氨酸与芳香族氨基酸代谢,Glyma18g03540参与半胱氨酸生物合成,推测其为重要蛋白质含量候选基因。根据试验群体的蛋白质含量QTL-allele矩阵,预测出潜在杂交组合的纯系后代的蛋白质含量育种潜力高达56.5%。【结论】检测到90个大豆蛋白质含量QTL,新检测到20个QTL,预测到73个蛋白质含量相关基因,表明大豆蛋白质含量是由多基因控制的数量性状。     

夏大豆重组自交系群体遗传图谱构建及开花期QTL分析

【背景】开花期是大豆重要的生育期性状,不仅决定了大豆品种的适种范围,而且对大豆的产量和品质有重要影响。江淮地区是中国重要的大豆产区,目前对该地区夏大豆开花期性状遗传基础研究相对较少。【目的】利用2个夏大豆材料杂交衍生的重组自交系群体对开花期进行QTL定位,为分子标记辅助选择育种和基因克隆提供依据。【方法】以科丰35（KF35）和南农1138-2（NN1138-2）为亲本,构建了含91个家系（F_2:8）的重组自交系群体（NJK3N-RIL）,在6个环境下调查开花期性状数据。利用限制位点相关DNA测序（restriction-site associated DNA sequencing,RAD-seq）技术对群体亲本及家系材料进行SNP标记分型,并利用窗口滑动法进行bin标记划分。利用bin标记构建该群体的遗传图谱,结合多年多点的表型数据,使用QTL Network 2.2软件中的基于混合线性模型的复合区间作图法（mixed-model based composite interval mapping,MCIM）和Windows QTL Cartographer V2.5_011软件中的复合区间作图法（composite interval mapping,CIM）对开花期性状进行QTL分析。【结果】在大豆全基因组范围内共获得36 778个高质量SNP标记,被划分为1 733个bin标记。利用1 733个bin标记构建了一张覆盖大豆20条染色体遗传图谱,图谱长度为2 362.4 cM,标记间平均遗传距离为1.4 cM。利用MCIM法共检测到9个控制开花期的加性QTL、2对上位性QTL和1个环境互作QTL,3种效应累积贡献率分别为63.9%、4.6%和2.1%。利用CIM法共检测到10个控制开花期的QTL,其中qFT-8-1、qFT-11-1、qFT-15-1、qFT-16-1能在3个及以上环境检测到。综合2种分析方法,共检测到12个开花期QTL,其中qFT-8-1、qFT-11-1、qFT-15-1、qFT-16-1、qFT-16-2、qFT-20-1和qFT-20-2等能够被2种方法检测到。同时qFT-5-1、qFT-8-1、qFT-8-2、qFT-13-1、qFT-15-1和qFT-20-2等是本研究新检测到的开花期QTL。【结论】夏大豆开花期遗传构成复杂,但加性QTL效应占绝对优势,上位性互作及环境互作效应对开花期影响较小。qFT-8-1、qFT-11-1、qFT-15-1、qFT-16-1能够被2种方法在多个环境中检测到,是NJK3N-RIL群体中控制开花期的重要位点。