大豆种子贮藏蛋白遗传改良研究进展

大豆种子中含有40%左右的蛋白质,是世界重要的植物蛋白来源,7S和11S组分是大豆种子贮藏蛋白的主要构成部分,约占70%.7S组分主要由a,、a、β亚基构成,这三个亚基分别由Cgy1、Cgy2和Cgy3基因控制;11S组分由酸性多肽链和碱性多肽链组成的A1aB1b、A1bB2、A2B1a,、A3B4和A5A4B3等五个亚基构成.这些亚基分别由Gy1、Gy2、Gy3、Gy4和Gy5基因控制.大豆种子贮藏蛋白亚基变异类型丰富,除对大豆种质进行筛选外,国外研究者已通过杂交育种和辐射诱变育种培育出了高11S/7S比值的品系.通过外源基因导入和编码大豆贮藏蛋白基因修饰来提高大豆种子蛋白品质的遗传工程方面已经起步.理化诱变也是改良大豆蛋白品质的一条可行途径.所有这些研究对于改良大豆贮藏蛋白的营养价值和加工品质都具有重要意义.     

706份中国大豆种质贮藏蛋白7S和11S组分及其亚基相对含量的研究

大豆籽粒贮藏蛋白7S和11S组分及其亚基含量、11S/7S比值与大豆蛋白的营养价值和加工特性密切相关.获得具不同7S和11S组分及其亚基含量、不同11S/7S比值的种质材料是对大豆蛋白的营养价值和功能特性进行遗传育种改良的重要材料基础.本研究利用SDS-PAGE技术,对706份中国大豆种质资源7S、11S组分及其亚基相对含量进行了研究.结果表明:706份我国大豆种质资源中7S、11S组分及其亚基相对含量具有丰富的遗传变异;7S和11S组分含量间存在极显著的负相关(r=-1.00,P＜0.01);603份地方品种和103份新育成品种或主栽品种的7S、11S组分相对含量的平均值和变异幅度分别为40.00%,20.58%～56.65%,60.00%,43.35%～79.42%和38.21%,30.33%～52.67%,61.79%,47.33%～69.67%;11S/7S比值的平均值和变异幅度分别为1.54,0.77～3.86和1.65,0.90～2.30;筛选获得了63份7S、11S组分或亚基含量变异种质.     

东北大豆品种贮藏蛋白7S和11S组分及其亚基相对含量分析

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古4省(区)近10 a来通过审定的163个大豆品种的11s和7s球蛋白亚基组成、相对百分含量和11s/7S比值,并对其进行了省份问比较分析和相关性分析.结果表明:品种问大豆蛋白各亚基的相埘含量存在较大差异;163份供试材料的7s、11S球蛋白平均相对含量分别为28.95%和56.30%.变幅分别为18.40%～36.20%和47.90%～71.50%,11S/7S比值的变异幅度在1.34～3.32之间,平均值为1.97;初步筛选出α和A3缺失或稀少的特异大豆品种9份;吉林、黑龙江、辽宁和内蒙古4个地区大豆群体蛋白亚基组成及11S/7S比值存在显著差异.7S和11S组分含量问存在极显著的负相关(r=-0.2862,P<0.01).东北大豆品种贮藏蛋白7S和11S组分及其亚基相对含量存在显著变异,为大豆品质育种和豆制品加工业原料选择提供了丰富的物质基础.     

大豆种子7S、11S球蛋白及7S球蛋白亚基的研究

利用线性梯度SDS-PAGE方法分析了黑龙江省422份大豆资源材料的7S和11S球蛋白含量、7S球蛋白α′、α和β亚基的含量变化，以及百粒重、蛋白含量、油分含量、11S球蛋白、7S 球蛋白、11S/7S比值的相关性。结果表明大豆种子贮藏蛋白品种间亚基带型基本一致，但是品种间相同亚基含量差异很大，变异系数均大于10％，变异类型丰富，本实验发现1份α′亚基缺失材料。大豆百粒重、蛋白含量、油分含量、11S球蛋白、7S 球蛋白以及11S/7S比值之间的相关性结果表明：11S球蛋白含量和7S球蛋白含量间（r=-1**）、蛋白含量和油分含量间（r=-0.776**）显著负相关；11S/7S 比值和百粒重、蛋白含量以及油分含量间无关.     

大豆种子贮藏蛋白的研究概况

大豆种子中贮藏有丰富的蛋白质,其含量约为种子总重量的４０％,在有的野生大豆中甚至达到５５％。这些贮藏蛋白（ｓｔｏｒａｇｅｐｒｏｔｅｉｎ）包括球蛋白（ｇｌｏｂｕｌｉｎ）（约６０－７０％）、白蛋白（ａｌｂｕｍｉｎ）（约２０％）、胰蛋白酶抑制剂（ｔｒｙｐｓ...     

大豆主要贮藏蛋白组分遗传改良研究进展

大豆种子贮藏蛋白在种子形成过程中逐渐合成和积累,又在种子萌发过程中逐渐降解。不同的大豆贮藏蛋白通过影响蛋白的性质改变其营养和功能品质。包括脂氧酶在内的7S球蛋白与11S球蛋白是构成大豆贮藏蛋白的主要成分,是大豆品质改良的重要目标。本文主要从脂氧酶缺失改良育种、11S球蛋白缺失的高7S球蛋白含量改良、7S球蛋白亚基缺失的高11S球蛋白含量改良、7S球蛋白与脂氧酶双缺失改良等几个方面,介绍大豆主要蛋白组分改良育种的研究进展,以期为中国大豆品质改良育种提供借鉴。     

大豆种子的科学贮藏

大豆种子的科学贮藏任巧茹（黑龙江省绥化市种子公司·１５２００）大豆贮藏虫害虽比其它作物种子轻，但大豆贮藏期间若超过安全水分，温度又高，很容易浸油红变。如当水分超过１３％，温度达到２５Ｃ时，种子虽未发热生霉，但经过一段时间，豆粒全部发软，两片子叶靠近脐...     

野生大豆与栽培大豆种子贮藏蛋白含量的PAGE分析

对黄河三角洲野生大豆与栽培大豆贮藏蛋白进行比较分析,用不同溶剂系统高速离心提取野生大豆和栽培大豆鲁豆1号、鲁豆10、河豆12和中黄20种子中的贮藏蛋白,采用紫外分光光度法比较贮藏蛋白质含量,聚丙烯酰胺电泳法分析贮藏蛋白谱带差异.结果发现:野生大豆种子贮存蛋白总含量稍低于栽培大豆种子;栽培大豆种子叶醇溶蛋白和水溶蛋白明显高于野生大豆;野生大豆种子中盐溶蛋白的含量高于其它4种栽培大豆.PAGE谱带表明.不论是水溶蛋白还是盐溶蛋白,在高分子量处,野生大豆有两条蛋白谱带不同于栽培大豆,说明在贮藏蛋白水平野生大豆与山东普通栽培大豆之间存在一定的差异.     

江西省大豆种质资源7S和11S球蛋白及其亚基相对含量分析

为明确江西省大豆球蛋白各亚基相对含量及其比例,促进营养或加工品质优良大豆资源的挖掘与应用。本研究采用SDS-PAGE方法结合Gel-Pro Analyzer 4.5软件对供试的131份江西省大豆种质资源球蛋白及其亚基相对含量进行分析。结果表明:江西省大豆资源的7S、11S球蛋白及其亚基相对含量具有丰富的遗传变异,供试材料7S和11S球蛋白相对含量的变幅、平均值及变异系数分别为18.01%~52.21%、32.64%、19.46%和47.79%~81.99%、67.35%、9.43%,11S/7S比值范围为0.92~4.55,平均值为2.19,变异系数为30.64%,且筛选鉴定出3个11S/7S比值大于4.0和4个α′亚基、α亚基或β亚基含量较低的优异大豆种质资源,这些资源的挖掘为大豆品质的改良提供了材料和参考。     

中国野生和栽培大豆11S及7S蛋白质相对含量的比较分析

大豆种质蛋白质11S和7S及其亚基组相对含量的遗传变异是专用型品种选育的基础.以全国各生态区的野生豆138份和地方品种409份,国内育成品种148份、国外育成品种83份,合计778份大豆种质为材料.采用SDS-PAGE电泳技术测定蛋白质11S和7S组分及其亚基组相对含量,研究其遗传变异.在南京同一条件下的结果表明:全国野生豆、地方品种和育成品种11S相对含量平均分别为54.7%、64.8%和71.7%,变幅28.8%～82.6%、38.8%～79.4%和48.2%～88.9%;7S相对含量平均分别为44.7%、34.9%和27.9%,变幅20.6%～71.2%、20.6%～61.1%和15.7%～47.8%;11S/7S比值平均分别为1.4、2.0和2.7,变幅0.4～3.9、0.6～3.9和0.9～4.0.野生豆驯化为栽培豆并经选育后11S相对含量和11S/7S比值上升,7S相对含量下降,变幅均减小;亚基组11S-2和11S-3相对含量增加;7S的6个亚基组,尤其7S-1和7S-6,相对含量下降.11S、7S、11S/7S以及各亚基组在各群体各生态区内均有较大变异,但与来源地纬度、蛋白质和油脂含量均无显著相关.从中优选到11S/7S比值大于3.7、11S相对含量为78.9%～88.9%的8份种质,发现有11S的4个亚基组相对含量分别大于37%、7S的6个亚基组相对含量分别大于24%、以及11S-1和7S的6个亚基组缺失的种质,这些特异种质可供蛋白质组分育种利用.     

中国东北地区大豆主要食叶害虫空间动态分析

对大豆蚜等7种食叶性害虫的田间分布型及其在豆株上的分布规律进行了系统研究。发生前期,大豆蚜Aphis glycines Masumura主要集中于植株上部叶片;发生中期,有向植株中、下部转移的趋势;后期,又迁至植株上部叶片危害。大豆蚜田间呈聚集分布型。茄无网长管蚜Acythosiphon solani (Kaltenbach)、二条叶甲Monolepta nigrobilineata (Motsch.)成虫及豆卜馍夜蛾Bomolocha tristalis Lederer幼虫为全株发生。其中,二条叶甲成虫田间呈随机分布型。茄无网长管蚜发生前期至中后期,田间多呈聚集分布;发生后期,呈Poisson分布型。豆卜馍夜蛾幼虫发生前期,田间呈聚集分布;发生中后期,多呈均匀分布。豆黄蓟马Thrips nigropilosus Uzel若虫主要集中于植株上部发生,成虫全株发生。发生前期,豆黄蓟马为聚集分布;发生中期,成虫为均匀分布、若虫为聚集分布;发生后期,成虫为聚集分布、若虫为Poisson分布。双斑萤叶甲Monolepta hieroglyphica (Motsch.)成虫主要集中于植株上部发生。发生前期、后期,田间呈均匀分布型;发生中期,呈聚集分布型。发生前期及中期,大造桥虫Ascotis selenaria Schiffermüller et Denis幼虫主要于植株上部叶片发生,田间呈均匀分布型;发生后期,则转移至全株危害,呈Poisson分布型。     

高Fe2+对大豆叶片光合作用的影响**

以1601、浙春3号2个大豆(Glycine max（L.）Merrill )品种为材料，研究高Fe2+对大豆叶片光合特性的影响。结果表明，高Fe2+ (300 mg/kg和500 mg/kg)抑制大豆叶片光合作用，降低叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和水分利用率。高Fe2+还破坏叶肉细胞叶绿体结构，内部积累较大淀粉粒及较多脂滴，基粒类囊体肿胀，垛叠松散，排列无序，叶绿体形状畸变，部分被膜破损。可见，高Fe2+胁迫对大豆叶片结构和功能都产生了负面影响。2个大豆品种对高Fe2+的反应存在一定的基因型差异。     

气象因子对大豆主要贮藏蛋白组分及亚基含量的影响

以20个大豆品种为材料，同年同地点分六个播期种植，考察了整个生长期以及营养生长和生殖生长两个时期的气象因子(总积温、总日照时数、总降水量、日均温差和日均相对湿度)，对春大豆和夏大豆籽粒总蛋白以及主要贮藏蛋白组分、亚基相对百分含量的影响。结果表明：(1) 大豆籽粒总蛋白含量以及组分、亚基相对百分含量会随播期的改变而变化。(2)整个生育期间，5个气象因子极显著影响20份大豆总蛋白含量，对春大豆总蛋白含量的影响也达极显著水平，仅总积温、总日照时数和总降水量对夏大豆总蛋白含量影响达显著水平。(3)整个生育期的总积温和总日照时数与20份大豆蛋白11S相对百分含量和11S/7S比值显著负相关，总积温与20份大豆蛋白7S含量显著正相关；但气象因子对春、夏大豆的7S、11S相对百分含量和11S/7S比值的影响不显著。(4)整个生育期间气象因子对各组分亚基的影响程度存在差异；夏大豆各蛋白组分亚基的相对百分含量受两个生育时期的气象因子的影响皆不显著，而春大豆许多蛋白亚基相对百分含量受两个生育时期的气象因子的影响达到显著或极显著水平。     

广东大豆地方种质磷效率特性研究：不同大豆基因型冠部、根部磷效率特性差

采用低磷红壤盆栽试验方法,对原产广东省大豆基因型的冠部、根部磷效率特性及其与植株磷效果特性的关系进行研究。结果表明,与常磷水平相比,在低磷胁迫下,大豆基因型根部干重占植株干重的百分率相对,即具有较大的根／冠比;大多数大豆基因型冠部的磷素积累相对较多;ＲＶＰＰＥＲ（植株磷效率比值相对值）越大的基因型,其冠部磷素吸收率就越大,反之亦然。另外,大豆基因型根部磷素积累特性与冠部磷素积累特性有所不同。在低磷胁迫下,随着ＲＶＰＰＥＲ增大,除了ＨＮＤ３９外,其他大豆基因型的冠部磷效率比值（ＳＰＥＲ）和根部磷效率比值（ＲＰＥＲ）均呈现逐渐增大的趋势;除了ＨＮＤ０８、３３、３９、５７、９３、９４大豆基因型外,其他大豆基因型的根部磷效率比值大于冠部磷效率比值。相关分析表明：低磷水平下的冠部磷素吸收量可以简便有效地衡量大豆基因型植株     

Response of soybean plants to two inoculation methods with arbuscular mycorrhizal fungus of Glomus sp. strain R-10 under field condition

ABSTRACT

Inoculation of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi has a great potential to reduce input of phosphorus fertilizer. In this study, we tested the hypothesis that transplanting of pre-inoculated plants (pre-inoculation) with AM fungal inoculum Glomus sp. strain R-10 (R-10) is more effective for increasing AM fungal colonization and soybean yield than placing R-10 inoculum into field soil (direct inoculation). We cultivated pre-inoculated and direct inoculated plants with and without R-10 in the same field. On the contrary to the hypothesis, hyphal colonization was increased by direct inoculation, but decreased by pre-inoculation in an early growth stage. Shoot phosphorus concentration, shoot dry weight, and yield also showed the same trend as the hyphal colonization. These results indicated that pre-inoculation with R-10 would be less effective for increasing AM fungal colonization and yield than direct inoculation. It may be due to a colonization strategy of R-10 and short duration for establishment of seedling.     

Yield and dry matter productivity of Japanese and US soybean cultivars

The difference in yields of cultivars may be causing difference in soybean yield between Japan and the USA. The objective of this study was to identify the effect of the cultivar on dry matter production and to reveal the key factors causing the differences in yield by focusing utilization of solar radiation in recent Japanese and US soybean cultivars. Field experiments were conducted during two seasons in Takatsuki, Japan (34°50′), and in a single season in Fayetteville (36°04′), AR, USA. Five Japanese and 10 US cultivars were observed under near-optimal conditions in order to achieve yields as close to their physiological potential as possible. The seed yield and total aboveground dry matter (TDM) were measured at maturity as long as radiation was intercepted by the canopy. The seed yield ranged from 3.10t ha^?1 to 5.91t ha^?1. Throughout the three environments, the seed yield of US cultivars was significantly higher than that of Japanese cultivars. The seed yield correlated with the TDM rather than the HI with correlation coefficients from .519 to .928 for the TDM vs. .175 to .800 for the HI, for each of the three environments. The higher TDM of US cultivars was caused by a higher radiation use efficiency rather than higher total intercepted radiation throughout the three environments. The seasonal change in the TDM observed in four cultivars indicated that dry matter productivity was different between cultivars, specifically during the seed-filling period.