大豆子粒蛋白亚基变异种质的鉴定与筛选

本研究以大豆优良品种中品661的298份甲基磺酸乙酯（EMS）诱变株系和610份大豆品种（系）为试验材料,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）技术,分离大豆种子蛋白并计算各蛋白亚基的相对含量及11S/7S值。研究结果表明,突变群体与自然群体中不同亚基的变异系数差异极显著,但均以β亚基变异范围最大。另外,突变群体的α、β和酸性蛋白亚基的变异范围均大于自然群体。相关性分析显示：11S球蛋白与7S球蛋白含量呈极显著负相关;11S/7S值与蛋白含量相关性不显著,11S/7S值与11S和7S球蛋白各组成亚基均呈显著相关。此外,本研究还筛选出亚基明显变异材料6份,其中Ax亚基突变体尚未见报道,11S/7S值大于3的材料10份,蛋白含量大于48%的材料7份。本研究鉴定和筛选的种子蛋白变异种质为大豆品质相关基因发掘和品种改良提供了材料基础。     

运用关联分析定位栽培大豆蛋白11S、7S组分的相关基因位点

大豆贮藏蛋白主要成分是7S和11S球蛋白,大豆贮藏蛋白组分及其亚基组成决定了蛋白质的品质和加工特性。本研究选用134对细胞核SSR标记,对166份栽培大豆微核心种质进行基因分型,运用一般线性回归(general linear model, GLM)和复合线性回归(mixed linear model, MLM)方法进行标记与性状的关联分析,定位大豆蛋白亚基的相关基因。结果表明,2年均检测到的且与蛋白亚基相关联的SSR位点有14个,以MLM方法检测到5个SSR位点(Sat_062、Satt583、Satt291、Satt234和Satt595)与蛋白亚基相关联;7S组分各亚基变异程度较大,是引起11S/7S变异的主要原因;表型变异较大的亚基可能因为相关基因进化中发生重组较多,LD衰减距离较小,导致检测到较少的相关位点。本研究结果对蛋白亚基相关性状的标记辅助选择育种有重要的利用价值。     

栽培大豆蛋白亚基11S/7S组成及过敏蛋白缺失分析

以175份中国大豆品种资源为材料,利用SDS-PAGE电泳和Western杂交技术,分析蛋白亚基11S和7S的含量,以及Gly m Bd 28K和 Gly m Bd 30K两种过敏蛋白的缺失情况。结果表明,参试品种的11S和7S的含量呈极显著负相关（r＝－0.95）,11S/7S比值范围为0.77～4.67,并鉴定出1份自然缺失β亚基的材料。在175个品种中没有检测到缺失30     

具有中国大豆遗传背景的7S与11S多亚基缺失型大豆新品系的创制

利用我国高油大豆品种东农47与日本引进多亚基缺失型育种材料日B,采用回交、三交的育种方法,综合系谱选择,通过SDS-PAGE技术分析亚基组成,在BC₁、BC₃及三交种F₈群体内,选育到(α+11S groupⅡa)-缺失型、(α′+11S groupⅡa)-缺失型、[(α′+α)+11S groupⅡa、Ⅱb]-缺失型、[(α′+α)+11S groupⅡa]-缺失型、[(α′+α)+11S groupⅡb+X₁X₂]-缺失型、[(α′+α)+11S groupⅡb]-缺失型和(α′+11S groupⅠ、Ⅱa)-缺失型共7种具有中国大豆遗传背景的7S球蛋白α′、α亚基与11S球蛋白groupⅠ(A_1aB_1b,A₂B_1a,A_1bB₂)、groupⅡa(A₄A₅B₃)和groupⅡb(A₃B₄)不同亚基缺失组合新种质。测定优良品系的综合农艺性状及氨基酸组成、含量,结果表明,与对照相比,各种缺失突变体的各种氨基酸组分含量普遍提高,蛋白总量普遍高于轮回亲本,精氨酸含量特别是游离精氨酸的含量大幅提高。其中亚基组成为(α+11S groupⅡa)-缺失型品系G2-2-3的17种氨基酸含量、氨基酸总量、蛋氨酸含量均显著高于轮回亲本东农47,特别是游离精氨酸含量高出7.27mg/g。以上结果表明,7S与11S多亚基缺失型优良品系在有效去除致敏蛋白的同时,可以提高大豆蛋白氨基酸含量, 改善大豆蛋白氨基酸组分配比。各种致敏蛋白缺失型大豆优良新品系的获得,大大丰富了我国蛋白质组分改良育种的种质基础。     

大豆7S球蛋白亚基组成对品质性状的影响

以7S球蛋白亚基组成各异的稀有大豆种质为试材, 分析大豆7S球蛋白亚基组成对大豆营养品质性状的影响, 探索优质大豆品种选育的新思路。结果表明, 大豆7S球蛋白亚基组成对蛋白质、脂肪、蛋脂总量以及除缬氨酸和异亮氨酸外的15种氨基酸和5种脂肪酸含量都有一定的影响,对大豆籽粒内半胱氨酸含量的影响较大。另外, 各种亚基缺失型大豆材料的油酸、亚油酸和硬脂酸含量与该系统内正常型大豆材料的相应指标间的差异显著。     

野生大豆(G.soja)种子贮藏蛋白组份 11S/7S 的研究

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,分析了中国不同地区(24—51°N,97—135°E,0—2650M)野生大豆213份种子贮藏蛋白组份11S 与7S 的比值,比值范围为0.36—4.40,平均值为1.06。首次发现了11S/7S 值与材料原产地纬度呈极显著正相关(r=0.5689~(**))。并结合野生大豆生态区提出蛋白组份形成与生态诸因素之间的可能联系。从凝胶电泳扫描     

西南区豆腐加工专用大豆品质分析

为筛选出高产、优质、豆腐加工专用的大豆品种,本研究从西南地区收集144份高蛋白地方大豆品种,种植于四川农业大学雅安校区农场试验田,采用大田管理模式,调查其生育期。成熟后风干考种,调查产量,百粒重,生育期等主要的农艺性状,测定大豆蛋白质,脂肪,可溶性糖含量等品质性状。用SDS-PAGE法测7 s球蛋白,11 s球蛋白相对含量和11 s/7 s比值,并对不同品种的大豆的主要农艺性状,产量,品质,7 s球蛋白含量,11 s球蛋白含量以及11 s/7 s之间进行相关性分析。结果表明,大豆产量与生育期成极显著负相关,和株高成显著性负相关,与有效分枝成极显著正相关。蛋白质含量与油脂含量和可溶性糖含量成极显著负相关,可溶性糖含量与油脂含量成极显著正相关,蛋白质含量与7 s球蛋白含量呈极显著性正相关,与11 s球蛋白含量和11 s/7 s之间有着不显著正相关或无明显相关关系。通过聚类分析筛选出高产优质品种高产高质有C79,C68,E312,A59,A22-2共5份大豆品种,这些品种平均单株产量为20.96 g,蛋白含量51.62%,脂肪16.00%,可溶性糖含量6.89%,11 s/7 s为1.50,吸水率123.0%,百粒重14.55 g,可将其作为适合生产豆腐的大豆品种。     

大豆7S球蛋白α-亚基缺失型种质创新

采用常规杂交育种方法,人工去雄、授粉,以10份综合农艺性状优良的黑龙江省主栽品种(或优良品系)为母本、亚基组成为(α'+α+11S酸性亚基)-缺失型育种材料日B为父本进行有性杂交。将F1杂交种南繁,单粒点播、单株收获得到F2代分离群体。聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)法分析表明,F1代杂交种子7S球蛋白α'-与α-亚基的表现型全部为正常型。在杂交F2代种子中获得了具有中国大豆遗传背景的α-缺失、(α+A1aA1bA2)-缺失、A3-缺失、(α'+A4)-缺失和(α'+α)-缺失的贮藏蛋白亚基组成新类型种质,为我国大豆蛋白组分育种选择提供了重要的中间材料。     

大豆引进种质抗胞囊线虫病、抗花叶病毒病和耐盐基因型鉴定及优异等位基因聚合种质筛选

我国从美国、俄罗斯、日本等26个国家或地区共引进大豆种质3218份, 仅对部分种质进行了大豆胞囊线虫病(Soybean cyst nematode, SCN)、大豆花叶病毒病(Soybean mosaic virus, SMV)和盐敏感性的抗性鉴定, 但基因型的系统分析尚未见报道。本研究针对大豆抗胞囊线虫病3个基因(rhg1、Rhg4、SCN3-11)和耐盐基因(GmSALT3)开发KASP标记5个, 结合与大豆花叶病毒抗性相关的1个SCAR标记(SCN11), 对1489份大豆引进种质进行基因型鉴定。结果表明, 具有优异等位基因的种质共1084份; 携带3个位点优异等位基因的种质19份, 包括抗胞囊线虫病3个位点(rhg1、Rhg4、SCN3-11)叠加(Peking型)种质3份, 聚合抗胞囊线虫病基因和抗花叶病毒病标记7份, 聚合抗胞囊线虫病和耐盐基因2份, 聚合抗胞囊线虫病、抗花叶病毒病和耐盐基因7份; 携带4个位点优异等位基因的种质9份, 包括聚合抗胞囊线虫病基因和抗花叶病毒病标记6份, 聚合抗胞囊线虫病和耐盐基因2份, 聚合抗胞囊线虫病、抗花叶病毒病和耐盐7份; 携带5个位点优异等位基因8份, 聚合了抗胞囊线虫病、抗花叶病毒病和耐盐优异等位变异。在这些携带优异等位变异的种质中, 44份已由前人证明具有相应的抗性。携带3个或3个以上优异等位基因的36份种质中, 有52.78%种质的一种或两种特性已被报道。在不携带抗性优异等位变异的种质中, 93份已证明有耐盐性或对SMV3号株系抗性, 这些种质可能存在新的抗性(等位)基因。本研究利用高通量分子标记筛选出的携带抗病、抗逆优异等位基因的种质为我国大豆资源表型鉴定、抗源的快速筛选及利用提供理论依据和新思路。     

大豆7S球蛋白（α＋β）-亚基双缺失体遗传特征分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法（SDS-PAGE）对大豆7S球蛋白（α＋β）-亚基双缺失体后代的亚基组成表现进行分析,为明晰该缺失体的遗传规律提供理论依据。结果筛选到β-低含量型、（α-缺失＋β-低含量）型、β-缺失型、（α＋11S group Ⅰ＋llSA4A5B3）-缺失型和（α′＋α）-亚基缺失型5种新的7S球蛋白亚基缺失变异类型。首次在（α＋β）-亚基缺失型材料系统内检测到（α-缺失＋-低含量）型和β-缺失型重组个体,说明该系统内α-亚基缺失与β-亚基缺失特性的独立遗传是可能的。     

基于SRAP分子标记的11份柑橘种质材料遗传多样性分析

为分析11份柑橘种质材料的遗传多样性,本研究以7份沙糖橘种质以及4份其他柑橘种质为试验材料,利用SRAP分子标记进行分析,并用UPGMA法进行聚类.结果表明:160对引物组合筛选出20对引物组合扩增条带清晰,11份种质材料两两之间遗传相似系数在0.322 1～0.931 6之间.沙糖橘和金葵蜜橘间的遗传相似系数最大,为...     

大豆蛋白亚基组成对豆腐产量和品质的影响研究

为了全面解析原料大豆蛋白组成对豆腐凝胶特性的影响，本研究对大豆蛋白亚基组成与豆腐得率、质构性质及蛋白凝胶微观结构的关系进行了探讨。结果表明，大豆籽粒11 S/7 S球蛋白组分比值是判断豆腐产量和质构特性的良好指标。原料大豆蛋白组成的差异会导致豆浆pH值的不同，进而影响凝固剂对大豆蛋白的凝聚程度以及豆腐得率；原料大豆籽粒大小也是影响豆腐得率的一个重要因素。另外，7 S球蛋白以及β亚基组分含量占比高的原料大豆制作的豆腐质地偏软、蛋白凝胶微观结构疏松且孔洞较多。     

水稻广亲和基因S5-n的功能标记开发及其应用

广亲和基因S5-n是能够恢复籼、粳杂种育性的基因,利用常规育种方法回交转育广亲和基因需要通过配组杂种F₁,根据F₁的育性判断和选择S5-n,选育周期长,方法繁琐。因此,在广亲和遗传改良和聚合育种中需要寻找一种快速、简便的广亲和基因检测方法。本研究根据水稻广亲和基因和籼粳S-5等位基因序列存在136 bp缺失的特征,设计了InDel标记S5136。前人研究已经明确02428、Dualr、CPSLO17具有S5-n,分子标记S5136 PCR扩增这3个材料的带型为缺失带型,而不携带广亲和基因S5-n的材料的带型为非缺失带型。利用该标记对3037与02428的F₂群体分析表明,该标记能准确区分S5-n、S5-i纯合及杂合基因型,标记基因型符合1∶2∶1比例,没有发生偏分离现象。利用该标记从554份水稻品种资源(O. sativa L.)和27份普通野生稻(O. rufipogen Griff.)以及24份江淮流域杂草稻资源中筛选出具有缺失带型的资源材料13份,并对其PCR产物测序证实为S5-n,对Kasalath的广亲和性进行了初步验证;从20份02428的高世代育种材料中,筛选到携带广亲和基因S5-n的恢复系2份。该标记可以用于S5-n基因资源筛选、分子标记辅助选择育种和培矮64S为母本的杂交种种子纯度鉴定。     

大豆种质资源萌发期耐盐性评价和耐盐机理解析

为了筛选耐盐大豆种质资源作为耐盐育种亲本材料和盐碱地种植的依据，用0.4%和0.8%的NaCl处理52份大豆种质，调查萌发指标和部分种质的苗期指标，进行耐盐评价。结果表明，0.8%NaC处理下，群体发芽势、发芽率、下胚轴长和粗等指标较对照和0.4%NaCl处理显著下降，但群体内个体差异较大。在0.4%和0.8%NaCl胁迫条件下，不耐盐大豆种质的叶绿素含量和叶片相对含水量均显著低于耐盐种质；在0.8%NaCl胁迫下，不耐盐种质根中持Na⁺能力降低，茎中的Na⁺含量显著高于耐盐种质。通过隶属函数法综合分析，共筛选出耐盐大豆种质资源18份，中间型种质资源23份，不耐盐种质资源11份。     

冬小麦种质资源抗霜冻品种筛选及评价

从203份优异冬小麦种质资源中初步筛选出45个抗霜冻优异种质,采用因子分析法对抗霜冻冬小麦的7个数量性状进行综合评价,筛选出13个可供生产和育种中直接利用的优异种质。     

大豆蛋白质有关性状的QTL定位

以科丰1号×南农1138-2组合衍生的184个重组自交家系(简称RIKY)和(Essex×ZDD2315)×ZDD2315衍生的114个BC₁F₂家系(简称BIEX)为材料,对蛋白质含量、蛋油总量与油脂含量,11S、7S、11S/7S,11S-1~11S-4, 7S-1~7S-6等4组16个性状利用WinQTL Cartographer Ver.2.5的复合区间作图法(CIM)、多区间作图法(MIM)和IciMapping Ver.2.0的完备区间作图法(ICIM)进行QTL分析, 结果表明：(1) 在RIKY和BIEX群体分别定位到17⁺个和21⁺个QTL,合计38⁺个QTL;在RIKY有蛋白、油脂、蛋油总量QTL11个,在11S和7S亚基组上分别只有1⁺和3⁺个;在BIEX有前性状QTL2⁺个,有后性状QTL分别9⁺和6⁺个;(2) 两群体16个性状上均没有检测到共享的QTL,说明两群体的蛋白质有关性状具有完全不同的遗传基础;RIKY的两个亲本间蛋白、油脂和蛋油总量有明显遗传差异,但在亚基组上遗传差异不大,而BIEX则反之;(3) 4组总、分性状中,两群体一致表现出蛋白、油脂和蛋油总量和11S、7S和11S/7S比值两组在总、分性状间共享QTL(共同遗传基础), 而11S亚基组和7S亚基组两组性状在总、分性状间无共享的QTL;(4) 蛋白质有关性状QTL定位结果和分离分析结果共同表明这类性状主效基因和微效基因均占较大比重,要考虑两者兼用的育种方法。     

大豆球蛋白亚基的组成对豆腐凝胶特性的影响

豆腐是在豆乳中加入钙盐或镁盐,加热凝固形成的一种水基蛋白质凝胶体。豆腐凝胶的形成受多种因素影响,包括大豆的品种、大豆蛋白含量、大豆蛋白组成、豆腐加工条件及凝固剂的使用等。论述大豆球蛋白亚基的组成对豆腐凝胶形成的影响。大豆球蛋白(11S球蛋白)和β-伴大豆球蛋白(7S球蛋白)可影响豆腐凝胶的形成,相对于7S球蛋白,11S球蛋白对豆腐凝胶形成的影响更为明显。研究表明,同时缺失7Sα'和11SA4亚基,生产出的豆腐凝胶特性较好,有目标性地选取适宜基因型的大豆品种,有利于生产出品质更高的豆腐产品。     

花椰菜RAPD随机引物的筛选

【研究目的】为了解37份花椰菜种质资源的遗传多样性和亲缘关系,为花椰菜育种提供理论基础,本研究以其中7份来自不同产地的花椰菜品种为模板对80条随机引物进行了初步筛选。【结果】48条随机引物能获得多态性扩增,25条引物的RAPD分析结果无多态性,7条引物的未获得扩增条带;【结论】 引物 S11、S15、S16、S17、S18和 S65 扩增条带比较稳定、清晰且具有多态性,多态性比例在 16.7% - 75.0% 之间,可作为花椰菜RAPD分析的随机引物。     

绿豆种质资源成株期抗旱性鉴定

作物种质资源抗旱性鉴定是获得抗旱资源和挖掘抗旱基因的前提。本研究以21份绿豆种质资源为材料,采用温室内盆栽控水旱胁迫,考察不同品种单株产量、单株荚重、单株粒数、单株地上部生物量、单株生物量、根冠比等12项指标,计算各指标在旱胁迫与对照条件下的比值,运用相关性分析、隶属函数、抗旱系数和抗旱指数方法,评价绿豆成株期抗旱性,筛选抗旱优异种质。结果表明,抗旱系数与单株地上部生物量、单株总生物量、单株荚重、单株粒数、单株有效荚数在旱胁迫与对照条件下的比值呈极显著正相关,与根冠比呈极显著负相关,从而遴选出这7项指标作为绿豆成株期抗旱性鉴定的评价指标;基于隶属函数、抗旱系数和抗旱指数三者呈极显著正相关,且3种评价抗旱分级结果一致性较高,故认为抗旱指数法适宜于大规模绿豆成株期抗旱性鉴定;筛选获得高抗种质3份、抗旱种质6份、中抗种质4份、敏感种质5份和极敏感种质3份。     

玉米种质资源对弯孢叶斑病抗性鉴定与评价

2012²013年,采用田间人工接种的方法对新引进的164份国外玉米种质和122份国内常用玉米种质资源进行了玉米弯孢叶斑病的抗性鉴定与评价。鉴定结果表明:玉米种质对弯孢叶斑病的抗性表现存在差异,总体对弯孢叶斑病的抗病能力较低,表现抗病的种质较少,仅有57份,且抗性种质以中等抗病为主,其余229份种质表现感病或高度感病;新引进的国外玉米种质对弯孢叶斑病的抗病能力高于国内常用玉米种质的抗病能力,从新引进的国外玉米种质中筛选出了37份抗性种质,为抗病育种提供了重要基础材料。