大豆高油酸、低亚麻酸性状的分子标记

文章利用高油酸大豆N98-9445A与低亚麻酸大豆哈91016杂交获得的F2代群体,用500对SSR引物对油酸和亚麻酸进行基因定位,其中多态性标记有124个。QTL分析结果表明,控制大豆油酸含量的QTL位于连锁群MLG G、MLG D1b上的Satt394和Satt172上,其LOD值分别为3.2436和4.0158,Satt394与Satt012的距离是12.01cM,Satt172与Satt274的距离是14.01cM;其对油酸含量的贡献率分别为9.02%和14.86%。控制大豆亚麻酸含量的QTL位点位于连锁群MLG K、MLG A2上的Satt381和Satt424上,LOD值分别为2.65和3.01,Satt381与Satt394的距离是18.06cM,Satt424与Satt097的距离是5.13cM;其对亚麻酸的贡献率分别为11.03%和7.89%。     

大豆MIPS1基因的定位及其低植酸突变性状CAPS标记的开发

【目的】定位大豆肌醇-3-磷酸合成酶基因MIPS1,丰富该基因的遗传信息;开发出该基因的特异性分子标记,用于大豆突变体Gm-lpa-TW-1低植酸(LPA)突变性状的辅助选择。【方法】应用公布的大豆基因组数据库和生物信息学分析确定MIPS1候选染色体,利用分离群体中微卫星标记与LPA性状的共分离,定位突变基因MIPS1;根据MIPS1LPA突变性质和同源基因的序列,开发CAPS分子标记。【结果】大豆中有4个MIPS基因,其中MIPS1被定位在染色体18上,为注释为Glyma18g02210的大豆基因,其DNA起始序列为1364774bp,位于SSR标记Satt570(3162690 bp)和Satt115(10422881 bp)之上,遗传距离分别为5.5和15.2cM;开发了MIPS1特异性共显性CAPS标记,与LPA性状完全共分离。【结论】本文首次确定了MIPS1所在染色体及其位置,丰富了该基因的遗传信息,开发的CAPS标记可用于Gm-lpa-TW-1LPA性状的分子标记辅助选择。     

大豆皂甙含量的QTL分析

利用高皂甙含量大豆材料和低皂甙含量大豆材料为亲本组配F2群体,以SSR分子标记技术对F2代群体与皂甙含量相关的QTL进行定位,以便为选育高皂甙含量的特种大豆品种提供理论依据。利用皂甙含量高的哈91016与皂甙含量低的N98-9445A大豆杂交获得的F2代群体,用500对SSR引物对大豆皂甙含量进行QTL定位,其中多态性标记有106个。QTL分析结果表明,控制大豆皂甙含量的QTL分别位于连锁群MLG K、MLG D1a上的Sat_044和Satt580附近,其LOD值分别为2.09和2.87,Sat_044与Satt102的遗传距离是11.4 cM,Satt580与Sat_036的遗传距离是18.7 cM;其对皂甙含量的贡献率分别为12.6%和15.8%。     

用SSR标记进行野生大豆耐碱基因定位及QTL分析

以抗碱野生大豆Gs0001(♀)和碱敏感栽培大豆吉科豆1号(♂)的F2群体作为基因定位群体,通过BSA法(Bulked-segegant analysis,群分法),对大豆耐碱基因进行SSR分子标记定位。在分布于大豆20个连锁群的488对SSR引物中,筛选出7对与耐碱基因紧密连锁的标记,这7对标记位于G连锁群相近的区域。利用Mapmaker/EXP3.0分析,在最小似函数值LOD=14.0时,将耐碱基因定位于Satt298与Satt269之间,距离两个标记的遗传距离分别为1.3 cm和6.9 cm。此耐碱基因的贡献率是40.31%。     

大豆细胞质雄性不育恢复基因的SSR标记定位

利用组合不育系SXJLCMS1A×恢复系Z-119-99构建F_2育性分离群体,进行育性的遗传模式分析和恢复基因定位。结果表明,F_1群体全为可育株,F_2群体的可育株与半不育株经卡方测验符合1∶1的分离比例,说明该大豆细胞质雄性不育符合单基因配子体不育的遗传模式;利用F_2分离群体,采用445对大豆SSR引物对其恢复基因进行分子标记和定位,结果发现,该恢复基因与J连锁群的2个标记Satt674和Satt249连锁,距2个标记的遗传距离分别为8.7,9.6 c M。     

大豆对大豆疫霉菌株Pm14抗性的遗传分析及基因定位

 【目的】研究大豆对大豆疫霉菌株Pm14的遗传模式,并对其抗性基因进行定位。【方法】采用下胚轴创伤接种方法进行抗性鉴定,利用苏88-M21与新沂小黑豆构建的重组自交系群体进行遗传分析,并通过SSR技术结合BSA方法对苏88-M21的抗性基因进行定位。【结果】苏88-M21对大豆疫霉菌株Pm14的抗性由1对主效基因控制,抗病对感病表现为显性。通过分子作图,将抗性基因RpsSu定位于大豆分子遗传图谱O连锁群微卫星标记Satt358和Sat_242之间,与这2个标记的遗传距离分别为3.5 cM和7.4 cM。【结论】苏88-M21对大豆疫霉菌株Pm14的抗性是由1对单显性基因控制的,并将在苏88-M21发现的抗性基因RpsSu定位于O连锁群。     

大豆SMV1株系抗病基因的SSR标记和分子辅助鉴定

本研究在大豆SMV1株系抗性的遗传分析基础上,筛选与抗病基因紧密连锁的SSR标记,并探讨分子标记辅助选择在大豆花叶病毒病抗病育种中的应用价值.利用合丰25×东农93-046的F1、F2和F2:3群体进行了抗病性鉴定,结果表明:F1植株在接种后表现抗病,经χ2测验,F2群体分离比例为3(抗):1(感);对F2代衍生的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株系的成株抗性受一对显性基因控制.并利用东农93-046×Conrad的正反交组合F2代进行抗性鉴定,结果正反交后代均表现为31的分离比例,无细胞质效应,进一步证明了东农93-046是受一对显性基因控制的抗性亲本材料.利用改良的BSA法,通过600对SSR引物对合丰25×东农93-046组合的225个F2单株进行筛选,获得6个与抗SMV1株系相关的SSR标记,抗病基因RSMV1定位在F连锁群上,6个SSR标记与抗病基因的连锁顺序为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.利用6个分子标对70份种质资源进行检测,结果表明:HSP176标记对抗病毒资源筛选的准确率达82.81%,Satt114、Satt510和Satt334标记也均达到70%以上,6个标记的准确率平均值达到70.71%,可以用作抗病毒分子辅助育种的选择标记.依据6个SSR标记在70份种质资源中共检测出的28个谱带进行聚类分析,表明70份大豆种质资源可以划分为两大类群,Ⅰ类群为感病群,Ⅱ类群为抗病群.70份种质资源间的遗传相似系数变化范围为0.62～0.97,表明供试资源的遗传多样性相对较低,抗性种质资源相对匮乏.     

甜瓜果长基因fl与性别表达基因a的遗传分析及定位

【目的】 研究甜瓜2号连锁群中果长基因fl与性别表达基因a的连锁关系。分析果实长度和性别表达类型(雄花两性花同株、雌雄异花同株)的遗传规律,定位两性状基因。【方法】 以圆形甜瓜、雄花两性花同株品种西州蜜为父本,长形甜瓜、雌雄异花同株品种蛇瓜为母本杂交产生的160个BC₁(Back Cross 回交群体)单株为作图群体,研究BC₁群体中果实长度和性别类型的分布,对二者进行遗传分析。利用集团分离分析法(Bulked Segregant Analysis, BSA),用甜瓜2号连锁群上的48个SSR分子标记,对甜瓜果实长度和花性型性状进行多态性标记的筛选,对两性状基因定位。【结果】 甜瓜果实长度符合数量性状的遗传特点;雄花两性花同株与雌雄异花同株可能受双基因遗传控制。通过连锁分析,将果长基因fl定位于2号连锁群的标记SSR247159和标记SSR252089之间,遗传距离为3 cM;将性别表达基因a定位于标记SSR227156和标记CMGA36/SSR235092之间,遗传距离为3.59 cM;两区间之间的遗传距离为0。【结论】 在甜瓜西州蜜和蛇瓜的BC₁群体中,将果实长度基因fl和性别表达基因a的初步定位于不同标记区间内,证明二者不是同一基因。     

大豆灰斑病1号生理小种抗性基因的SSR标记

针对中国大豆灰斑病1号生理小种,以抗所有生理小种的品系东农40566为母本,以感所有生理小种的品种东农410为父本配制杂交组合,杂交得到F2代后连续自交3代得到F5代群体.该群体经人工接种灰斑病1号生理小种后,利用BSA法对500个SSR标记进行筛选.其中3个标记Satt565、SOYGPATR和Satt396在抗、感池间表现出稳定的多态性,并且在F2代个体中表现出抗性与多态性协同分离的趋势.3个标记与抗性基因的连锁顺序为Satt565-SOYGPATR-Hrcs1-Satt396,其与抗性基因的连锁距离分别为12.7、6.5、14.7 cM.推测抗大豆灰斑病1号生理小种的基因可能位于C1连锁群上.     

大豆细胞质雄性不育恢复基因的标记定位

利用三系法生产大豆杂交种能够有效提高大豆产量。为挖掘大豆三系育性恢复基因,利用大豆细胞质雄性不育系SXCMS1A与恢复系AHH-8构建F2育性分离群体,开展不育系育性遗传分析及育性恢复基因初定位研究。结果表明,F1群体花粉镜检为半不育,成熟期植株结实正常;F2群体花粉镜检可育株与半不育株的分离比为1∶1,成熟期植株结实正常无不育株,从而推测该大豆细胞质雄性不育系为单基因配子体不育。利用SSR标记对F2群体进行分析,获得了位于D1a连锁群上的2个与恢复基因紧密连锁的标记Satt184和Satt267,遗传距离分别为17.3,10.2 c M。因此,将恢复基因定位于D1a连锁群上,可为下一步精确定位恢复基因奠定基础。     

大豆脂肪含量遗传分析及QTL定位研究

以高蛋白大豆品种吉育50和高油大豆品种吉农18杂交后获得的F2及其衍生群体为材料,采用主基因+多基因混合遗传模型和QTL IciMapping v2.2完备区间作图法研究大豆脂肪含量的遗传规律.结果表明:大豆脂肪含量表现为多基因遗传模型,主要受多基因控制,多基因遗传率为79.15%;对大豆脂肪含量进行QTL定位和分析,共检测到2个主效QTL和2个微效QTL,分布于12(G)、17(M)和22(F)3个连锁群上,其中包括了1个在2年间稳定存在的主效QTL.     

野生大豆育成品种与其亲本间的遗传多样性比较

[目的]鉴定大豆育成品种与其亲本间的遗传多样性差异和遗传多态性信息含量,为大豆育种提供参考。[方法]采用SSR标记技术对大豆育成品种与其亲本间的遗传多样性进行分析。[结果]野生大豆亲本总等位变异数和特有等位变异数分别是栽培大豆亲本的1.31倍和3.63倍;平均多态性信息含量由大到小依次为野生大豆亲本(0.545 0)、育成大豆品种(0.478 7)、栽培大豆亲本(0.415 6)。[结论]野生大豆的遗传背景复杂,遗传多样性丰富,其外部形态和内在遗传基础都与栽培大豆有明显差异。     

不同年代大豆品种根系伤流液中可溶性糖含量的变化及与叶片光合的关系

为探究大豆品种在遗传改良过程中根系伤流液中可溶性糖含量的变化及与植株光合的关系,于2010—2011年,选用吉林省1923—2004年间育成的22个大豆品种,研究根系伤流液中可溶性糖含量变化及其与功能叶片净光合速率(Pn)的关系.结果表明,大豆品种的遗传改良在增加根系伤流液质量的同时,伤流液中可溶性糖含量也得到增加,其中盛花期(R2)根系伤流液中可溶性糖含量与品种的育成年份呈显著正相关变化.可溶性糖含量在盛花期(R2)最高,结荚期(R4)和鼓粒期(R6)根系伤流液中可溶性糖含量极低.对R2、R4和R6伤流液中可溶性糖含量与Pn的相关分析表明,R2可溶性糖含量与Pn呈极显著正相关,R4、R6相关不显著.R2根系伤流液中可溶性糖含量可以作为植株光合能力的参考指标.     

基于农艺性状和RAPD片断的陕西大豆种质资源遗传多样性研究

为了研究陕西大豆品种资源的生态类型、遗传多样性和演化趋势,为大豆育种和品种布局提供依据,选取75份陕西大豆种质,采用3次重复随机区组设计,取得其生育期、植株性状、品质性状数据,分析这些农艺性状的遗传变异幅度、遗传变异系数、遗传力以及遗传多样性指数等,在此基础上进行聚类分析.提取75个品种的DNA,用RAPD随机引物扩增,统计扩增片断,进行聚类分析.结果表明,陕西大豆的遗传变异很丰富,生育期类型、形态性状、蛋白质含量等都有很大的遗传变异和选择潜力,但是脂肪含量较低而且变异不大.根据对农艺性状的聚类结果,可以将陕西大豆种植区域划分为3个生态区,将陕西大豆分为5个生态类型.陕西大豆的遗传多样性水平为陕南>关中>陕北.     

Genetic dissection of hexanol content in soybean seed through genome-wide association analysis

Hexanol is a major compound contributing to the off-flavors(the bean-like odor) of soybean derived soymilk. The most effective way to reduce the off-flavors of soymilk is the screening and utilization of soybean cultivars with improved hexanol content. However, no genome-wide genetic analysis for this particular trait has been conducted to date. The objective of the present study was to dissect the genetic basis of hexanol content in soybean seed through genome-wide association analysis(GWAS). A total of 105 soybean accessions were analyzed for hexanol content in a three-year experiments and genotyped by sequencing using the specific locus amplified fragment sequencing(SLAF-seq) approach. A total of 25 724 single nucleotide polymorphisms(SNPs) were obtained with minor allele frequencies(MAF)5%. GWAS showed that 25 quantitative trait nucleotides(QTNs) were significantly associated with the hexanol concentration in soybean seed. These identified QTNs distributed on different genomic regions of the 15 chromosomes. A total of 91 genes were predicted as candidate genes underlying the seed hexanol level and six candidates were predicted possibly underlying the seed hexanol by gene based association. In this study, GWAS has been proven to be an effective way to dissect the genetic basis of the hexanol concentration in multiple genetic backgrounds. The identified beneficial alleles and candidate genes might be valuable for the improvement of marker-assisted breeding efficiency for low hexanol level and help to explore possible molecular mechanisms underlying hexanol content in soybean seed.     

大豆凝集素(SBA)含量遗传分析与QTL定位

大豆凝集素(Soybean agglutinin,SBA)为大豆中含量较高、作用较强主要抗营养因子之一,影响大豆食品和饲料安全,降低或去除大豆籽粒和产品中凝集素成为大豆食品和饲料工业亟待解决问题。文章以合丰45号(高SBA含量)×太平川黑豆(低SBA含量)杂交组合及衍生201个稳定株系组成的F78重组自交系(RIL)群体为试验材料,在3年(2011~2013)1个样点(哈尔滨)种植环境下对大豆凝集素含量作遗传模型和QTL分析。结果表明,SBA含量符合2对主基因+多基因混合遗传模型;利用134对多态性SSR引物扩增RIL群体,构建遗传图谱,对SBA含量相关作QTL分析。共检测到4个与SBA含量相关QTL,每个QTL均重复检出2次,稳定性较好,其中SbaHTC1-1(Satt139~Satt578)和SbaHTD1b-1(Satt537~Satt189)2个QTL位点两年检测结果加性效应值均达显著水平,且遗传贡献率较高,为主效QTL。利用分子标记遗传图谱,定位与SBA含量相关QTL,为改良大豆凝集素含量提供理论依据和技术支持。     

大豆在遗传改良过程中某些农艺性状演化的研究进展

育种工作者通过遗传改良大幅度提高了大豆的产量,同时农艺性状在遗传改良过程中也发生了很大的变化,产量随着育成年代的增加而增加,单株荚数和粒数对产量影响较大,叶面积随育成年代呈增加的趋势,子粒含油量随着蛋白质含量的增加而降低。大豆株高不应继续降低,应保持在0.8 m,否则成为产量的限制因子之一,因此进一步开展大豆在遗传改良过程中某些农艺性状及其与产量关系的研究,对选育大豆优良品种和高产栽培有一定的指导意义。     

大豆品种特性对腐竹产量及品质的影响

【目的】大豆（Glycine max L.）含有丰富的植物蛋白和油脂,因而成为一种具有较高经济价值的作物。探究不同大豆品种的腐竹加工产量及不同大豆品种生产的腐竹在蛋白质、油分、可溶性糖、异黄酮之间的相关性,为制作生产高异黄酮腐竹提供参考依据。【方法】采用来自黑龙江和广东大豆产区的品种24份,用同一工艺制作腐竹,然后用凯氏定氮法测定大豆和腐竹中蛋白质,用索氏抽提法测定油分,用蒽酮比色法测定可溶性糖,用高效液相色谱法测定大豆和腐竹中的异黄酮含量。【结果】不同品种在腐竹产量和品质方面都存在明显的差异,大豆品种华夏8号制得腐竹产率最高,达到60.50%;其次为品种华春2号,为52.44%,这两个品种是制作腐竹的理想品种;此外,绥农37、华春6号和黑河43的腐竹生产率分别达到了48.59%、48.37%和47.91%,也是产率比较高的品种。相关分析结果表明,腐竹产量与大豆中蛋白质含量呈显著正相关（r=0.598**）,与大豆中的可溶性糖呈负相关（r=-0.423*）。腐竹蛋白质含量、油分含量及异黄酮含量3个性状都分别与大豆种子对应的性状呈极显著正相关（r分别为0.700**、0.537**和0.879**）;腐竹可溶性糖含量与大豆可溶性糖含量呈显著正相关（r=0.441*）。腐竹中的蛋白质含量与大豆可溶性糖含量呈极显著负相关（r=-0.519**）。腐竹中的油分含量与大豆中蛋白质呈极显著负相关（r=-0.889**）,与大豆中可溶性糖和异黄酮含量呈极显著正相关（r分别为0.614**和0.574**）;腐竹中异黄酮含量与大豆中蛋白质含量呈极显著负相关（r=-0.589**）,与大豆中可溶性糖含量呈极显著正相关（r=0.568**）。【结论】大豆品种的腐竹产率和主要品质性状存在显著差异,其中,华夏8号、华春2号是制作腐竹的高产品种,大豆品种的品质特性决定了腐竹的品质特性,其主要由大豆品种的遗传特性决定的。     

中国栽培大豆(Glycine max (L.) Merr.)微核心种质的群体结构与遗传多样性

【目的】评价中国栽培大豆微核心种质的群体结构和遗传多样性水平,为拓宽大豆遗传基础、发掘优异基因、改良大豆品种提供理论依据。【方法】利用大豆20个连锁群上的100个SSR位点,对来自全国28个省补充完善的248份栽培大豆微核心种质进行SSR遗传多样性及群体结构分析;采用PowerMarker Version 3.25软件统计等位变异数、平均等位变异数、多态性信息量(PIC值)及亚群特有等位变异数等参数;基于遗传距离建立了栽培大豆微核心种质的无根Neighbor-Joining树;用Structure2.2软件对微核心种质的群体结构进行评价。【结果】100个SSR位点在248份材料中共检测出等位变异1460个,每个位点变异范围为2—33个,平均为14.6个,每个位点PIC值变异范围为0.158—0.932,平均为0.743。基于模型的群体结构分析显示,依据LnP(D)无法判断最佳K值(群组数),但通过计算系数ΔK发现,K=3为微核心种质的最佳群体结构。结合种质的生态类型及品种类型分析发现,地理来源相同的种质具有聚在一起的倾向,但来源相同的种质也有分在不同组的情况。不同生态类型及品种类型间均存在较多的互补等位变异和特有等位变异。【结论】中国栽培大豆微核心种质具有丰富的遗传多样性,可以用来拓宽大豆品种遗传基础;不同生态类型及品种类型间存在较多的互补及特有等位变异,是种质创新及品种改良的物质基础;栽培大豆微核心种质存在明显的群体结构,为微核心种质在育种中的直接或间接利用提供了理论依据。     

大豆籽粒低聚糖及其组分含量鉴定与特异种质筛选

[目的]研究大豆低聚糖及其组分含量遗传变异及其相关关系,遴选低聚糖及其组分含量特异种质,为大豆低聚糖含量遗传改良奠定物质基础.[方法]采用高效液相色谱方法,鉴定336份大豆资源低聚糖及其组分含量,分析其遗传变异及相关性,并筛选高、低含量特异种质.[结果]供试大豆资源蔗糖、棉籽糖、水苏糖、低聚糖含量平均为4.01％、1....