大豆茎秆性状多年遗传分析与互作基因定位

株高和茎秆重是大豆品种高产和理想株型的重要指标,是大豆重要的产量性状。为进一步研究数量性状,开拓新的研究领域,以Charleston和Dongnong594为亲本衍生出的重组自交系群体为试验材料,利用SEA软件下的主基因+多基因混合遗传模型对8个年份下的147株重组自交系群体的株高和茎秆重进行了遗传分析,之后利用Gene interaction软件进行基因互作分析。结果表明:大豆株高在2006年、2007年和2013年均符合2MG-Duplicate、2MG-Inhibiting两种模型,在2009年和2010年都符合模型2MG-Complementary。大豆茎秆重在2006年、2007年、2009年、2010年、2013年均符合2MG-Complementary模型,2006年、2007年均符合2MG-RecessiveI模型,在2010年符合2MG-Additive模型。在符合率70%以上的条件下,2对互作基因影响株高,1对互作基因影响茎秆重。     

野生大豆导入系对蛋白质含量相关位点的上位性分析

利用野生大豆ZYD00006和栽培大豆绥农14所构建的回交导入系群体BC3F3代为研究材料,选择亲本间存在差异的121个SSR标记对114个株行材料进行基因型分析;利用T测验对含野生大豆纯合双导入位点(即B-B位点组合)植株表型值与绥农14表型值进行检测,以P≤0.05作为阈值,共获得104对B-B位点对表型影响显著,再经T测验,28对互作位点存在上位性效应,其中正向上位性效应位点10对,负向上位性效应位点18对,本研究结果揭示了上位性效应对大豆蛋白质含量性状的重要影响,同时这些位点信息将为大豆高蛋白分子辅助育种研究提供重要的理论基础。     

大豆细菌性斑点病抗性评价及QTL定位

为了筛选获得稳定抗细菌性斑点病种质和挖掘有效抗病基因,本研究以野生型大豆ZYD00006与‘绥农14’构建的全基因组回交导入系群体为试验材料,利用高压喷雾法接种丁香假单胞杆菌Psgneau001进行细菌性斑点病抗病性鉴定。运用复合区间作图法(composite interval mapping,CIM)进行细菌性斑点病QTL定位,并针对定位区间进行基因功能注释和相关抗病基因的筛选和预测。结果表明:QTL分析共检测到6个位点与抗病相关(qbsd-D1a-1,qbsd-A1-1,qbsd-C2-1,qbsd-A2-1,qbsd-D2-1,qbsd-D2-2);分别位于1号(LG D1a)、5号(LG A1)、6号(LG C2)、8号(LG A2)、17号(LG D2)染色体上。经基因注释和筛选共获得41个候选基因,它们多与富含亮氨酸重复序列受体蛋白(LRR protein)相关。本研究通过QTL初定位明确了大豆细菌性斑点病相关区间,为进一步精细定位和分子标记辅助育种提供科学依据。     

作物分子身份证构建软件ID analysis的编制

【目的】以作物品种或资源的SSR分子标记为基础数据,应用Visual Basic6.0开发作物分子身份证构建配套软件ID analysis,快速准确地筛选引物组合并高效鉴定品种。【方法】作物分子身份证理论由陈庆山提出,其原理是利用SSR标记在材料中的多态性特点,将多个标记进行排列组合,快速有效地区分品种资源的算法--逐步扩增法。通过对40份黑龙江省大豆品种的40对引物数据进行分子身份证构建,阐述该软件的详细操作过程。【结果】利用Visual Basic6.0编程软件设计人机交互界面,通过编程实现核心算法,开发ID analysis软件,软件集成全库构建、部分构建、ID判定、数据合并等功能。其中,全库构建是软件的核心功能,通过全库构建可以快速分析区分材料的最少标记;部分构建可以选择部分目标材料进行区分;ID判定可以在分子身份证数据库构建完成的前提下,对未知材料进行SSR分析,根据获得的分子身份证数据来确定材料是哪个品种或近似品种;数据合并功能可以将多次试验数据整合成一个数据集。利用软件全库构建功能对范例数据进行分析得到以下结果：①在40对引物对40个大豆品种的分子身份证构建中,共有13个引物由于缺失过多,不符合标准被剔除,剔除引物为：Sat_111、Sat_218、Satt231、Satt685、Satt514、Satt551、Satt077、Satt358、Satt424、Satt100、Satt838、Satt893和Satt891。②共有6个引物由于与其他引物相似系数过高,不符合标准被剔除,剔除引物为：Satt253、Satt192、Satt417、Sat_229、Satt127和Satt496。③在分析的40个品种中,共有5个品种具有7个特异等位基因,分别为引物Satt516在材料东农36中显示特异条带3;引物Satt253在材料东农36中显示特异条带1;引物Sat_229在材料嫩丰17中显示特异条带1;引物Satt192在材料东农42中显示特异条带3;引物Satt206在材料北丰19中显示特异条带1;引物Satt244在材料北丰19中显示特异条带4;引物Satt363在材料黑河14中显示特异条带1,因此,可以通过这些特异等位基因直接确定需要鉴定的品种。④仅需7对引物便可将40份大豆品种完全区分开,引物组合为：Satt398、Satt380、Satt453、Satt288、Satt244、Sat_092和Satt206。【结论】编制了用于作物分子身份证构建的软件ID analysis,软件界面友好、使用简便、高效、灵活。实现单个软件完成作物分子身份证的构建,达到了对资源品种鉴定的目的。随着技术的发展和毛细管电泳的应用,开发全自动分子身份证分析系统甚至开发基于分子身份证理论的快速资源鉴定仪将成为可能。     

利用野生大豆染色体片段代换系定位单株粒重QTL

以野生大豆ZYD00006为供体亲本,黑龙江省主栽品种绥农14为轮回亲本,连续多年回交并自交,构建了高世代染色体片段代换系BC3F3代161个株行。该群体经多代回交的遗传背景相对一致,大大提高了QTL定位的准确度。结合单因素方差分析法和独立样本T检验法对群体进行QTL定位,共获得9个单株粒重的QTL,分布于7个连锁群。两种方法中均被检测到的有3个QTL,分别为QSW-J-1、QSW-J-2和QSW-G-1;QSW-G-1和QSW-G-2与已有研究结果相吻合;其余7个QTL为新发现QTL,可能是本材料特有位点;其中QSW-J-1的导入片段长度是7.0 c M,且加性效应值为-2.7 g,可作为继续研究的首选位点。