大豆抗病相关基因SR1正反义植物表达载体的构建及遗传转化研究

实验构建了CaMV35S启动子控制下的大豆抗病相关基因SR1的正反义植物双元表达载体pBISR1( )和pBISR1(-).通过根癌农杆菌叶盘转化法,将正义和反义SR1基因导入烟草Ha-vana 425,经卡那霉素筛选,获得了抗性植株.经PCR和PCR-Southern印迹分析,证明抗性植株中整和了SR1基因,RT-PCR分析进一步表明正义和反义基因皆能转录为完整的mRNA,经疫霉根腐接种及抗病性鉴定表明,转反义基因株系和未转基因株系均轻微感病,而转正义基因株系始终没有出现感病症状.     

植物转基因中应用的筛选体系

综合评述了植物遗传转化中应用的筛选体系的研究概况 ;评价了各种筛选体系的应用原理和特点 ;重点论述了甘露糖筛选体系和木糖筛选体系的优越性 ,是植物遗传化研究的比较有效的筛选体系     

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。     

大豆绥农14突变体库构建及株高性状分析

应用甲基磺酸乙酯(EMS)对绥农14大豆种子进行诱变,并构建大豆突变体库.结果在M2分别获得120份茎、叶、花、种子等性状变异的材料,其中38份是株高突变体.用100个SSR分子标记分别对120株突变体进行遗传背景鉴定.结果表明:120份突变体中有5株与对照绥农14有超过9个标记的差异,10株与对照有少于3个标记的差异;另外利用前人定位的与株高相关的46个标记对其中38份株高突变体进行鉴定,发现只有高突变体E790在Sat_168位点有差异.本研究获得的突变体可以作为新的种质资源,同时构建的突变体库也有助于大豆功能基因组研究的发展.     

玉米自交系表型性状与产量的灰色关联分析

以257份玉米自交系为材料,采用灰色关联分析方法,对影响玉米自交系产量(单株粒重)的主要表型性状进行研究。结果表明:关联序排在前三位的是全生育期、散粉期与吐丝期,生育期是影响玉米自交系单株粒重最重要的因素,其他性状与单株粒重的密切程度依次减小;与产量相关的主要性状中,关联序排在前三位的是穗位、穗长、百粒重;总体排序为全生育期>散粉期>吐丝期>穗位>穗长>百粒重>全株叶数>株高>穗位叶面积>穗粗>出苗期>行粒数>行数;高产玉米自交系选育目标:尽量延长生育期,提高穗长及百粒重,其他性状适中,协调相关因素,提高产量。本试验利用大量有代表性的玉米自交系,明确了主要农艺性状对产量的贡献,为选育高产玉米自交系提供了理论参考依据。     

大豆细菌性斑点病抗性品种和种质资源筛选

近年我国东北大豆产区细菌性斑点病发生严重,影响大豆品质和产量。采用室内高压喷雾接种法,利用分离的假单胞杆菌Psgneau001菌株接种黑龙江省主栽品种211份和东北大豆核心种质192份材料,进行抗性鉴定。结果表明,黑龙江省主栽品种抗性材料占34%,感病材料占51%,中间材料占15%;东北大豆核心种质抗性材料占57%,感病材料占26%,中间材料占17%。试验所获抗病种质资源可为大豆抗病育种提供优质候选材料。     

大豆高丝氨酸激酶GmHSK基因的克隆与全生育期的表达分析

高丝氨酸激酶(HSK)是天冬氨酸代谢途径中的重要酶,控制赖氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸和异亮氨酸的生物合成。本研究从大豆Williams 82中克隆了大豆HSK基因GmHSK,该基因ORF长1083 bp,编码360个氨基酸,其分子量为37.64 kD,等电点pI为5.02。GmHSK基因与拟南芥中的HSK基因具相似编码产物,均具GHMP激酶超家族保守的ATP结合结构域。系统进化分析将植物的HSK蛋白分为2类,GmHSK与苜蓿的同源基因的进化关系最近,且与双子叶植物拟南芥、蓖麻等的HSK聚为一类。qRT-PCR分析表明,GmHSK在大豆全生育期的8个组织和器官中均表达,但表达水平不同。推测GmHSK基因不仅是大豆营养生长所必需,也在物质积累过程中起重要调控作用。研究结果为转基因育种提高大豆蛋白的含量与品质提供了有益的候选基因。     

大豆荚粒性状的QTL分析

利用Charleston×东农594构建的F2衍生的149个F2:14～F2:16株系组成的重组自交系群体,采用复合区间作图法(CIM)和多重区间作图法(MIM),连续3 a对一粒荚数、二粒荚数、三粒荚数和四粒荚数共4个荚粒性状进行QTL分析。结果表明:3 a间CIM和MIM分别定位到13个和24个QTL,分布11个连锁群上。采用CIM法,定位到1个控制一粒荚数的QTL在2 a中稳定出现;采用MIM法,定位到1个控制二粒荚数的QTL和1个控制四粒荚数的QTL在2 a中稳定出现,且控制四粒荚数的QTL 2 a的性状贡献率分别为72.5%和37.6%。     

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。     

大豆芽期耐盐和耐低温位点的遗传重叠

 【目的】利用大豆回交导入系为材料定位芽期耐盐性QTL和耐低温QTL位点,并对芽期耐盐和耐低温的QTL位点进行遗传重叠分析。这些重叠QTL的辅助选择可用于培育芽期耐盐且耐低温的大豆品种,提高大豆抗逆育种效率。【方法】将Harosoy导入到以红丰11为背景的回交导入系中,对BC2F4世代进行大豆芽期耐盐性和耐低温筛选,获得的超亲导入系用卡方检测和方差分析的方法定位QTL。【结果】芽期耐盐性筛选获得48个耐盐选择导入系,采用单项方差分析和卡方检测共定位了22个控制芽期耐盐QTL。芽期耐低温筛选获得40个耐低温选择导入系,采用2种遗传分析方法共定位到15个控制芽期耐低温QTL。分布于A1、B2、C2、E、J和O连锁群上的7个位点（Sat_271、Satt556、Satt726、Satt640、Satt411、Satt529和Sat_108）是大豆芽期盐胁迫和低温条件下共同检测到的。【结论】从整体上,31.81%大豆芽期耐盐性和耐低温位点存在遗传重叠。