大豆再生相关性状QTL定位

文章采用子叶节法,利用高再生率大豆品种合丰25与低再生率大豆品系L-28及其衍生的重组自交系群体(RIL)100个家系,评价不定芽诱导率、伸长率、生根率和成苗率等指标,比较不同大豆基因型之间再生率差异,并利用简化基因组测序技术作QTL定位分析.结果表明,在大豆RIL群体4个再生性状中,诱导率与伸长率、生根率和成苗率之间均达极显著,表现为连续单峰曲线,符合正态分布特点.同时检测到10个与大豆再生性状显著相关QTL位点,其中独立QTL位点2个,可重复检测QTL位点3个,与诱导率、伸长率、生根率和成苗率显著相关QTL位点分别为2个、3个、3个、2个.研究结果将为探索大豆再生规律、建立高效再生体系、提高大豆遗传转化效率奠定基础.     

Aux/IAA基因家族鉴定及对大豆茎尖发育的调控作用分析

Aux/IAA 基因家族在植物茎尖发育过程发挥重要作用。为了探究大豆Aux/IAA 基因家族在大豆茎尖发育过程的调控作用，本文以拟南芥Aux/IAA 基因家族蛋白序列为参照鉴定了大豆全基因组Aux/IAA 家族基因，包括63个成员；然后以拟南芥、鹰嘴豆和大豆的Aux/IAA 家族为研究对象，比对这些基因全长氨基酸序列并构建进化树，结果表明三种作物的Aux/IAA 家族成员间亲缘关系差异明显，进化过程中同源重组频率不同；进而利用RNA-seq技术分析东农594（DN）、Charleston（CH）及二者杂交后代的RIL群体的高矮秆池（WH、WS）和F2群体的高矮秆池（JH、JS）的差异表达基因及其功能，共有17个Aux/IAA 基因在3组材料中差异表达。CHvsDN组有15个差异表达基因，JHvsJS组有2个，WHvsWS组只有1个；其中，Glyma.10G180100 在JHvsJS组和WHvsWS组均差异表达，这些结果为进一步研究大豆Aux/IAA 基因家族的功能及调控茎尖发育提供理论依据。     

大豆TST基因的生物信息学及表达模式分析

TST为典型膜结合蛋白,具有高度保守序列,广泛存在于植物组织和细胞中。文章根据NCBI网站、Phytozomes数据库和MEGA软件分析大豆基因组中TST同源基因生物信息,发现大豆相关数据库中有8个大豆TST相关基因拷贝,其中5个TST基因与拟南芥和甜菜亲缘关系较近;通过实时荧光定量PCR分析大豆TST基因时空表达模式,确定GmTST2.1基因发挥拷贝作用;克隆GmTST2.1基因并分析其生物信息发现,GmTST2.1蛋白质由734个氨基酸组成,PI为5.1不稳定疏水性蛋白质,二级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲和片层结构组成,有典型N端跨膜结构域-中间胞质区-C端跨膜区结构域特征。研究分析GmTST基因生物信息学和表达模式,为进一步验证GmTST基因生物学功能提供借鉴和理论基础。     

大豆菌核病鉴定方法研究进展

大豆菌核病在全球范围内均有发生,由于病原菌寄主范围较广,难于防治,对大豆产量和品质产生严重影响。对于大豆菌核病抗性种质资源的鉴定是抗性机理研究、基因定位及抗病育种工作的重要基础,文章对大豆菌核病资源鉴定中涉及的接种体(菌丝、孢子和菌核)的培养、植株不同部位的接种鉴定、草酸鉴定、茎中可溶性色素水平测定及田间鉴定方法进行了系统的总结和分析,并针对接种体的选择、环境条件对发病的影响及田间与温室鉴定结果不一致等问题展开讨论,为大豆菌核病抗性资源的筛选,菌核病发病机理及抗性基因的定位研究奠定基础。     

大豆RING/U-box蛋白Glyma.13G115900的克隆及其对非生物胁迫的应答

课题组前期对干旱胁迫下大豆转录组的数据分析发现大豆Glyma.13G115900基因编码一个RING/U-box蛋白,其表达水平受干旱胁迫影响显著。本研究以垦丰16大豆为试验材料,克隆Glyma.13G115900基因。氨基酸多重序列比对表明其编码的蛋白与其它物种都具有高度保守的RING/U-box结构域。构建原核表达载体pET-29b-Glyma.13G115900转化到大肠杆菌中,Glyma.13G115900蛋白在大肠杆菌中能够表达。荧光定量PCR分析表明Glyma.13G115900基因的表达量受PEG、NaCl和ABA的影响显著,但基本不受冷胁迫的诱导。经PEG和NaCl处理后,该基因表达量与CK相比呈现出显著下降的趋势,PEG处理的表达量变化比NaCl下调的更明显;在ABA诱导下与CK相比该基因的mRNA丰度呈现出先上升后下降的趋势,在4 h表达量出现峰值,推测该基因可能通过依赖于ABA途径参与非生物胁迫应答。以上结果为进一步深入研究该基因的调控途径奠定基础。     

转TaDREB3a基因大豆材料抗旱性鉴定

研究通过分子生物学方法证明TaDREB3a基因已整合至大豆基因组中,对T1～T3连续3代大豆植株作筛选鉴定并分析遗传稳定性,初步评价室内和田间抗旱表现。通过除草剂筛选获得T1代135株抗性植株,经PCR检测其中96株扩增出基因目的条带,获得15个阳性TaDREB3a过表达大豆T1代株系;T2代转基因大豆株系经PEG模拟干旱处理和PCR鉴定获得阳性TaDREB3a过表达大豆T2代株系共10个;T3代转基因大豆株系经PCR鉴定、半定量PCR鉴定、Bar基因试纸条检测、Southern blot分析、Western blot分析,获得6个转基因阳性株系,证实TaDREB3a基因已整合于大豆基因组,可转录完整目的mRNA,其中4个株系检测到目的蛋白表达。盆栽干旱试验显示,TaDREB3a过表达可改善转基因大豆干旱条件下生长状况,转基因植株株高和荚数明显优于对照组植株;大田干旱试验结果显示,TaDREB3a过表达株系提高大豆抗旱性、改善干旱条件下地上形态,减少产量损失。     

大豆脂肪酸含量积累动态及亚麻酸代谢候选基因筛选

大豆脂肪酸5种组分中亚麻酸含量是影响大豆品质主要因素之一,与其他4种脂肪酸比例直接影响大豆油脂品质特性及贮运加工,大豆油具有适宜亚油酸与亚麻酸比例。文章通过高效气相色谱法对品种‘合丰25’(高亚麻酸含量品种,5.94%)与加拿大稳定品系‘L-5’(低亚麻酸含量品种,2.75%)及其组配重组自交系群体中选取高/低亚麻酸品系各2份,盆栽试验分析脂肪酸组分及含量。结合KEGG中大豆脂肪酸代谢途径筛选与不饱和脂肪酸代谢相关候选基因,对筛选RIL群体后代品系发育各时期作实时定量PCR,分析其在‘合丰25’和‘L-5’及后代品系中表达模式。结果表明,相同基因在不同品种之间对亚麻酸含量调控机制不同,不同时期基因表达量对亚麻酸积累量具有不同程度影响。研究结果为探索大豆亚麻酸积累规律及其候选基因影响,选育理想脂肪酸组分比例大豆新品种提供参考。     

转TaDREB3基因大豆基因漂流距离及频率的研究

为明确转基因大豆的种植及生态安全性,将导入抗逆基因TaDREB3的转基因大豆T4代播种于大田,周围种植非转基因对照,收获转基因大豆周围不同距离的非转基因大豆种子.经过连续2a的田间及盆栽试验,通过除草剂草丁膦的筛选和分子检测等手段,研究了转TaDREB3基因大豆的基因漂流距离及漂流频率.结果表明:在三叶期整株喷洒75 ...     

大豆对SMV1号株系的抗性遗传分析及抗病基因的SSR标记

定，结果表明：F1在接种后表现抗病，F2群体分离比例为3 (抗)∶1 (感)，对F2衍生的F2∶3家系接种鉴定，纯合抗病家系、抗感分离家系和纯合感病家系的比率符合1∶2∶1，表明东农93-046对SMV1号株系的抗性由一对显性基因（RSMV1）控制。并利用东农93-046（R）×Conrad（S）的正反交组合F2进行抗性鉴定，结果正反交后代均表现为3∶1的分离比例，无细胞质效应，进一步证明了东农93-046是受一对基因控制的抗性种质。经改良的分离群体组群分析法研究发现，东农93-046抗SMV1的位点（RSMV1）位于F连锁群上，与SSR标记的连锁顺序为HSP176、Satt114、RSMV1、Satt510、Sct_033、Satt334、Satt362，连锁距离分别为6.6cM、4.3cM、RSMV1、6.6cM、5.1cM、6.3cM、17.3cM.。根据标记HSP176选择基因型纯合和杂合的抗病植株，其符合率分别达到100.0%和94.5%。