基于元分析的大豆含硫氨基酸相关基因挖掘与信息学分析

提高含硫氨基酸组分是大豆品质改良的重要目标之一。本文借助Consensus Map 4.0高密度大豆遗传图谱,整合了33个含硫氨基酸QTL,并采用元分析方法,确定了8个含硫氨基酸Meta-QTL。通过QTL序列共线性区间分析,在Meta-QTL内筛选到7条用于候选基因发掘的基因组序列。利用基因功能注释,得到16个含硫氨基酸相关基因,包括6个氨基酸合成途径酶基因、1个11S大豆球蛋白A5A4B3亚基基因及9个调控基因。其中调控基因分别编码F-Box、PPR及转录因子3种蛋白。13个基因在NCBI数据库中分别有表达谱及SNP信息。大豆含硫氨基酸候选基因分析,可以为功能标记的开发和分子辅助育种提供有用信息。     

大豆Gy1基因种子特异性表达载体的构建及在玉米中的转化

实验构建了2个大豆贮藏蛋白Gy1基因种子特异性表达载体,并将其分别转入玉米愈伤组织中。载体1以潮霉素为筛选标记,将Gy1基因片段插入到含有种子特异启动子的植物表达载体pCAMBIA1301-7αP上,得到种子特异性表达载体pCAMBIA1301-7αP-Gy1;载体2以BADH为筛选标记,将Gy1基因插入到带有耐盐基因BADH的植物表达载体pCAMBIA1301-BADH上,得到安全性无抗生素选择标记的种子特异性表达载体pCAMBI-A1301-sbeⅡb-Gy1。通过农杆菌介导法将其分别导入玉米自交系H99的愈伤组织中,共获得132株再生植株;经过PCR检测,初步证明获得了34株转基因阳性植株。     

大豆新品种吉育310的选育

吉育310是吉林省中早熟组大豆新品种,2010年吉林省农业科学院大豆研究所以公交0123-4为母本、(公交0123-4 x公交20126-13)F,代为父本杂交组合,采用系谱法经多年鉴定选育而成.籽粒粗蛋白质含量40.89％,粗脂肪含量20.02％.人工接种高抗花叶病毒病1号和3号株系,中抗灰斑病1号和7号混合生理小种.区域试验平均产量3 382.9 kg·hm-2,较对照增产6.7％.生产试验平均产量3 339.5 kg·hm-2,较对照增产5.5％.     

2016-2019年北方春大豆参试品种(系)花叶病和灰斑病抗性鉴定及分析

为分析近年北方春大豆区域试验参试品种(系)抗病性水平的演化,为大豆生产提供更好的育种思路和抗性育种材料,本研究利用中国北方春大豆种植区主要流行的SMV Ⅰ、SMVⅢ株系和大豆灰斑病菌1号、7号混合生理小种进行人工接种,鉴定评价2016-2019年参加北方春大豆品种区域试验不同生育期组品种(系)对流行病害的抗性.结果表明:5年间对SMV Ⅰ和SMVⅢ两个株系均表现为抗病的材料占总参试品种(系)的10.7％,对大豆灰斑病表现为抗病以上水平的材料占总参试品种(系)的43.3％.吉育256对SMV Ⅰ株系抗性最好,黑农504和吉农84对SMVⅢ株系抗性最好,吉育215,交大17号和绥农53对大豆灰斑病抗性最好.各生育期组别参试品种(系)对SMV Ⅰ的抗性水平主要集中在中抗和中感水平,对SMVⅢ的抗性水平主要集中在中抗、中感和感病水平,对大豆灰斑病的抗性水平主要集中在抗和中抗水平.除早熟组外,其他生育期组材料对SMV的病情指数没有随年份变化出现明显上升或下降趋势,早熟组参试品种(系)对流行SMV株系抗性逐年减弱.随生育期的缩短,参试品种(系)对SMV Ⅰ和SMVⅢ株系抗性水平提高、病情指数呈下降趋势;超早熟、极早熟、早熟和中早熟组材料对大豆灰斑病抗性没有随年份显著变化,且各熟期组之间抗性加权值无显著性差异.各省份或地区材料对SMVⅢ株系的病情指数均值高于SMV Ⅰ株系;辽宁参试品种(系)对SMV抗病性最佳;各省份或地区参试品种(系)对大豆灰斑病的加权值无显著性差异.     

大豆抗病分子标记的研究进展

大豆（Glycine max L.）病害是影响大豆产量和品质的重要因素之一,随着大豆全基因组序列的公布,以SNP为代表的新一代分子标记技术使大豆抗病分子标记辅助育种得以快速发展。本文综述了2010年以来研究者们对大豆抗性基因的定位方法、抗病基因的定位、候选基因的筛选及鉴定等所取得的新进展,并结合当前大豆抗病分子标记的现状提出了新的发展方向,为进一步探究相关抗病基因的功能及分子育种提供理论参考。     

不同矮杆大豆品种的耐密性研究

为了明确合理的矮杆密植大豆群体结构,为实现大豆超高产育种目标奠定理论基础。以4个不同基因型矮杆大豆品种为试验材料,设置了8个不同的密度梯度,调查分析产量相关性状,筛选最适宜的种植密度。结果表明,随着密度的递增,株高表现为逐渐增加;单株荚数及粒数则表现为逐渐下降;产量呈现先增加后减少的趋势;倒伏率在达到一定密度时出现急剧上升。‘吉密豆1号’、‘吉密豆2号’、‘吉密豆3号’、‘吉密豆4号’的最佳种植密度分别为40万株/hm ²、37.5万株/hm ²、40万株/hm ²和56万株/hm ²,产量分别可达4199.2 kg/hm ²、3282.3 kg/hm ²、3410.1 kg/hm ²和3313.4 kg/hm ²。因此,合理的增加种植密度,可进一步挖掘矮杆耐密型大豆的高产潜力。     

植物RNA干扰表达载体构建方法的研究

从传统酶切—连接、同源重组、PCR技术为基础结合酶切—连接等方法,对近年来植物RNA干扰表达载体的最新构建方法进行综述。     

大豆根部特异性启动子的克隆及功能分析

利用PCR技术从大豆品种吉农17基因组DNA中分离得到大豆根部特异性启动子片段RSP,长度约为2.5kb.序列分析表明RSP与报道序列同源性达97%以上,将其与GUS基因融合,构建植物表达载体pRSP-GUS后,转化到EHA105根癌农杆菌中,通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法转化炯草(Nicotiana tabacum)NC89.转基因植株的GUS活性检测表明,仅能在根中检测到GUS活性,而在茎、叶和种子等其它组织中都未检测到GUS活性,证实RSP片段具有根部特异性表达功能.     

应用重组PCR技术构建大豆脂肪氧化酶基因RNA干扰表达载体

RNA干扰是近年来生物技术领域新兴的研究热点之一。在作物的研究中,RNA干扰被认为在作物品质改良中具有重要的应用价值,并已在水稻、小麦、玉米等作物中得到成功应用,但在大豆的研究中尚鲜有报道。在研究植物RNA干扰的实验中,构建相应的RNA干扰表达载体是常用手段,但传统构建方法较费时费力。重组PCR是一种利用重叠延伸的方法进行高效和快速的体外基因片段拼接的PCR技术。研究将重组PCR技术应用于构建大豆脂肪氧化酶基因ihpRNA干扰表达载体,一方面探索一条更简便、快捷、适应范围更广泛的大豆基因RNA干扰表达载体构建方法,另一方面所构建的载体为进一步研究RNA干扰在大豆脂肪氧化酶改良中的应用奠定了基础。结果显示应用重组PCR技术构建大豆脂肪氧化酶基因RNA干扰表达载体是可行的,相比与常规方法此方法更简便、快捷、效率更高。     

芽用大豆育种性状指标的筛选与评价

为了明确芽用大豆育种目标,为选育豆芽专用品种提供参考,本研究以初筛的12个芽用大豆品种(品系)为试验材料,模拟工厂化大豆芽产品的培育工艺与条件,采用人工气候箱培养技术,对各供试大豆材料的种子特性和芽用特性指标进行了系统比较和分析.结果 表明:粒重、豆芽下胚轴长度和粗度只受大豆自身基因型的影响,与环境、基因型环境互作无关;不同质量级别的豆芽比例,可以作为芽用大豆选育的筛选指标;子叶破裂、较差豆芽比例高是豆芽质量降低的主因.相关分析结果表明:粒重与优异及良好豆芽鲜重、下胚轴粗度呈极显著正相关;优异豆芽比例与豆芽产出率呈极显著正相关;下胚轴长度与优异豆芽比例呈极显著正相关,下胚轴粗度与优异豆芽鲜重呈极显著正相关.本研究能够为芽用大豆品种的选育提供一个切实可行的育种后代筛选标准.