普通豇豆应用核心种质的SSR指纹图谱构建及多样性分析

不同种质资源群体的多样性及遗传背景分析可为种质资源收集保存及创新利用提供有效信息。对不同来源的88份普通豇豆应用核心种质资源进行了14个SSR位点的指纹图谱构建及多样性分析,共检测到39个等位变异,每对引物检测到2~5个,平均为2.79。多态信息含量（PIC）变幅为0.25~0.72,平均为0.58。UPGMA聚类结果显示,除了3对种质外,39个等位变异可将其他材料有效区分,且在遗传相似系数为0.63时,88份种质可分为4个类群,地理来源相同的材料有聚在一起的趋势。     

DNA甲基化作用模式及生物学效应

表观遗传学为分子遗传学研究的一个新热点。DNA甲基化是表观遗传学的核心领域之一,近年来获得了迅速的发展。概述了真核生物DNA甲基化的模式特点、参与DNA甲基化模式改变与维持的酶类及DNA甲基化分析的方法等,同时对DNA甲基化的生物学效应,如基因表达调控和生物进化调节进行了讨论,并对不同效应的应用前景进行了简要探讨。     

以湖南和湖北大豆[Glycine max（L.）Merr.]为例分析影响遗传多样性评价的因素

以不同来源大豆种质为材料进行基因组SSR分析，探讨大豆遗传多样性研究方法，旨在为科学评价大豆种质资源提供参考。当取样比例相同时，湖北大豆的遗传丰富度显著高于湖南大豆，但两省大豆遗传多样性指数之间没有显著差异。当取样量相同时，利用随机取样法比较，湖南大豆的遗传多样性显著高于湖北，而利用聚类取样比较，两省大豆的遗传多样性没有显著差异。在遗传多样性指数相同情况下，湖北大豆的遗传丰富度显著高于湖南大豆。取样数与三个遗传多样性评价参数（等位变异数、Shannon指数、He）之间均达到显著和极显著相关。以湖南大豆为例，估算出在大豆SSR遗传多样性分析中，至少需要50~60个样本，即占总体9.0%~10.8%的取样比例，才能代表总体的遗传变异。提出在评价大豆遗传多样性时，应用大豆样本数对其遗传多样性指数计算公式进行修正，建议将Shannon指数计算公式改为H＝－lnN ∑P_i lnP_i (N为样本数)。根据修正公式分析，结果表明，湖北大豆的遗传多样性高于湖南大豆。     

广适性豇豆新品种中豇 10 号的选育

中豇 10 号是中国农业科学院作物科学研究所以印度豇豆 PGCP14 为母本、PGCP11 为父本,通过杂交定向选择培育而成。2020 年在大同、昌吉等地开展了品比鉴定,2021 年在青岛、南宁、南阳等地进一步展示示范,效果良好。该品种生育期短,矮生直立性强,高产稳产,适宜我国不同生态区春夏播生产。对其选育过程、特征特性、产量表现及栽培技术进行总结,以期为豇豆生产和加工等提供信息。     

基于SSR标记的中国绿豆种质资源遗传多样性研究

【目的】分析中国栽培绿豆种质资源的遗传多样性、亲缘关系和遗传分化,为资源的有效利用、新基因的挖掘和新品种选育奠定基础。【方法】利用40对SSR引物对18个不同地理来源（共272份种质）的绿豆群体进行遗传多样性分析。【结果】共检测到125个等位基因,平均等位基因数（NA）为3.1个,平均有效等位基因数（NE）为1.8个,平均Nei’s基因多样性（H）为0.4233,平均多态性信息含量(PIC)为0.3497,平均期望杂合度（He）为0.4241,平均Shannon信息指数（I）为0.6754,比较发现,河北、山东和安徽是绿豆资源遗传变异较为丰富的地区;平均观测杂合度（Ho）为0.1001,种群内总近交系数（Fis）为0.6759,表明中国绿豆种质间存在一定程度地近交现象;18个参试群体整体水平上的基因流（Nm）值为0.6936,种群间遗传分化系数（Fst）为0.2649,遗传变异水平较高;基于Popgene软件的聚类结果可将272份参试个体聚为2大类,将18个参试群体分为3大类,群体间地理来源越近,亲缘关系也越近。【结论】中国绿豆种质资源遗传多样性较高;地理生态条件等对绿豆种质资源的遗传变异影响很大;群体间遗传分化较大,但同时也存在一定程度地近交现象。     

绿豆高密度分子遗传图谱的构建

【目的】在前期研究的基础上,进一步利用绿豆基因组SSR、EST-SSR、STS和普通菜豆基因组SSR等标记构建绿豆遗传连锁图谱,为绿豆重要性状相关基因的定位、克隆及分子标记辅助选育新品种等研究搭建技术平台。【方法】利用澳大利亚引进的Berken（高感豆象绿豆栽培种）× ACC41（高抗豆象绿豆野生种）及其重组自交系（recombinant inbreed line,RIL）群体,对6 686对引物进行PCR扩增及多态性筛选,包括6 100对绿豆基因组SSR、149对EST-SSR、13对STS和424对普通菜豆基因组SSR引物,将亲本间多态性引物,进一步分析重组自交系群体。结合前期研究的分子标记数据,利用Mapmarker/Exp 3.0软件构建遗传图谱,并设置LOD≥3.0,最大图距50.00 cM。用Joinmap 4.0软件进行图谱整合。【结果】用2个亲本共筛选了6 686对SSR引物,共有3 691对引物有稳定的扩增产物,得到有多态的引物有588对。其中,通过磁珠富集法开发的绿豆SSR引物6 100对,有效扩增3 459对,有效扩增率56.7%,得到多态性引物559对;通过转录组测序开发的绿豆MGCP引物149对,有效扩增126对,有效扩增率84.6%,得到多态性引物21对;通过磁珠富集法开发的菜豆SSR引物424对,有效扩增97对,有效扩增率22.9%,得到多态性引物6对;绿豆STS引物13对,有效扩增9对,有效扩增率69.2%,得到多态性引物2对。表明不同来源和种类的SSR引物在RIL群体亲本中的有效扩增率有明显差别,绿豆EST-SSR引物（84.6%）最高,绿豆STS引物（69.2%）和SSR引物（55.7%）次之,菜豆SSR引物（22.9%）最低。获得一张含有585个标记（499个SSR标记、74个RFLP标记、9个STS标记和3个RAPD标记）的绿豆遗传图谱,图谱总长732.9 cM,包括11个连锁群,每个标记间的平均距离为1.25 cM,平均长度为66.63 cM。每个连锁群长度为45.2—112.8 cM,每条染色体上面的标记数为35—92个,平均53.18个。标记位点数最多的连锁群LG1含92个标记,长度为112.8 cM;标记位点数最少的连锁群LG11仅含有35个标记,长度为48.7 cM。对图谱的585个标记位点进行χ2测验,在P＜0.05和P＜0.01条件下,分别有79个和151个标记表现为偏分离,占总标记位点数的39.3%。【结论】构建了一张目前国内外发表的标记数最多、密度最高的绿豆遗传连锁图谱。     

小豆遗传差异、群体结构和连锁不平衡水平的SSR分析

利用57对小豆SSR标记和31对绿豆SSR标记,用5份日本材料作对照,对249份中国小豆种质进行遗传差异、群体结构和连锁不平衡(LD)分析。结果表明,共检测到630个等位变异,SSR位点等位变异数在2～17之间,遗传多样性指数范围为0.024～0.898,平均为0.574。15个不同地理来源群体间表现出显著的遗传多样性差异,其中中国云南最高,河北和天津最低。聚类分析将254份材料划分为3个类群,在一定程度上和地理生态环境相关。LD分析显示和其他作物相比,小豆LD衰减距离较短,最大衰减距离为5.8 cM(R20.1),基因组LD平均衰减距离小于1 cM(R20.1,P0.001)。     

高产高抗广适性绿豆品种中绿 5 号及其应用潜力

中绿5号是中国农业科学院作物科学研究所选育的高产、高抗、优质、广适绿豆品种,对中绿5号的选育过程及特征特性进行了回顾介绍,并根据近年来在各个生态区的产量表现,预测了中绿5号未来几年在全国范围内生产利用的潜力,以期为绿豆育种研究者、基层推广部门及种植大户提供参考。     

食用豆类抗性育种研究进展

笔者从食用豆抗性种质资源的筛选与鉴定、抗性机制、抗性遗传规律研究及基因标记3个方面对食用豆抗性育种研究进行了综述,回顾并总结了前人在食用豆抗性育种方面所取得的成果,重点阐述了抗性相关基因(Br)的研究动态,指出今后的研究方向主要集中在抗性相关基因(Br)的定位及功能验证方面,并就目前所遇到的困难进行了讨论与分析,探讨了抗豆象育种的重要性,并对今后的研究方向进行了规划。以期对促进国内食用豆抗性育种研究有所裨益。     

以湖南和湖北大豆[Glycine max(L.)Merr.]为例分析影响遗传多样性评价的因素

以不同来源大豆种质为材料进行基因组SSR分析，探讨大豆遗传多样性研究方法，旨在为科学评价大豆种质资源提供参考。当取样比例相同时，湖北大豆的遗传丰富度显著高于湖南大豆，但两省大豆遗传多样性指数之间没有显著差异。当取样量相同时，利用随机取样法比较，湖南大豆的遗传多样性显著高于湖北，而利用聚类取样比较，两省大豆的遗传多样性没有显著差异。在遗传多样性指数相同情况下，湖北大豆的遗传丰富度显著高于湖南大豆。取样数与三个遗传多样性评价参数（等位变异数、Shannon指数、He）之间均达到显著和极显著相关。以湖南大豆为例，估算出在大豆SSR遗传多样性分析中，至少需要50．60个样本，即占总体9．0％。10．8％的取样比例，才能代表总体的遗传变异。提出在评价大豆遗传多样性时，应用大豆样本数对其遗传多样性指数计算公式进行修正，建议将Shannon指数计算公式改为H=-lnN∑PiInPi（N为样本数）。根据修正公式分析，结果表明，湖北大豆的遗传多样性高于湖南大豆。