密度对大豆农艺性状及产量构成因素空间分布特征的影响

以3个大豆品种(系)为材料,在田间条件下研究了不同种植密度对大豆农艺性状和单株产量构成因素空间分布特征的影响.结果表明:随密度增加,大豆株高逐渐升高,而主茎节数、基部茎粗及单株茎干重则相对减少.密度对大豆单株产量、荚数和粒数有显著的影响,与中密度相比,低密度分别增加海339、黑农35和垦农18单株产量80.3%、55.4%和12.6%,而高密度则降低海339、黑农35和垦农18单株产量57.4%、24.7%和53.6%.密度对节间每荚粒数和单粒重也有一定影响,但品种间存在差异.3个品种大豆的节间荚数、粒数和粒重的空间分布由上至下呈"微弧型"分布,即中部多,上下部少;而节间每荚粒数和单粒重近似呈现"|"直线型分布,随着密度的下降,3个品种大豆主茎全部节位的荚数、粒数和粒重均表现出增加趋势,但这种增加在各品种间的上、中和下部节位上存在一些差异.垦农18大豆节间的每荚粒数和单粒重具有很高的稳定性,黑农35稳定性次之,而海339稳定性最弱.因密度的增加而增加的产量与因密度增加而个体受抑导致的减产的数学表达式为:Yn+1=Yn+YD-YG.此表达式存在平衡点,此平衡点可作为评价大豆高产群体适宜密度的指标.     

与耐大豆疫霉根腐病相关的QTL分析

疫霉根腐病是世界范围内的大豆生产上的毁灭性病害。利用470对SSR引物对由耐病品种Conrad×合丰25获得的140个F2：5,重组自交系（RIL）群体的耐大豆疫霉根腐病基因进行QTL分析,为将耐病基因聚合的分子辅助育种提供理论依据。田间耐病性鉴定于2007年在中国黑龙江省佳木斯和加拿大Woodslee两点进行,并分别采用来自两地的混合菌种进行温室鉴定。经过WinQTL 2．0复合区间法计算,共有4个分子标记（Satt428、Satt600、Satt325和Satt233）与大豆疫霉根腐病显著相关。这些分子标记对病害损失率贡献率从5．47％到27．89％不等。Satt428和Satt600定位在MLG D1b＋W上,遗传距离相距10．9cM;Satt325和Satt233分别定位在MLGF和MLG A2上。通过大环境试验在我国大豆品种合丰25找到与耐大豆疫霉根腐病显著相关的QTL,并定位在MLG A2上。     

基因枪法将GmDREB基因导入大豆的研究

测定大豆体细胞胚对PPT的基础抗性,用基因枪法将pRdGM-bar质粒转化大豆体细胞胚,得到抗性体细胞胚和抗性植株,经PCR、PCRsouthern检测,证明CmDREB基因转入到大豆中.     

phaG基因转化马铃薯的初步研究

phaG是生产可降解塑料PHAS的关键合成酶基因,利用来源于Burkholderia caryophylli的phaG基因BcphaG,构建了其植物表达载体pTiBHS-2,通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导转化生产上常用的马铃薯(Solanumtuberosum)优良品种大西洋,共得到9株转基因马铃薯。经PCR检测证明外源基因已经整合到植物的基因组上,West-ern blot检测表明BcphaG基因在转基因植物体内已表达。转基因植株在再生初期,苗生长慢,根的再生也很慢,但在生根后生长情况逐渐恢复正常,说明BcphaG基因对再生转基因植株的早期生长有负面影响。     

大豆亚麻酸含量的QTL分析

由于亚麻酸的高度不饱和性,导致大豆油的稳定性和耐贮性降低,并严重影响豆奶的商品价值。因此降低大豆种子亚麻酸含量是当今大豆育种的一个重要目标。本研究利用正常亚麻酸含量的品种合丰25与亚麻酸含量仅为3％的突变品系L-14杂交所得的F9代和F3代群体,对500多对SSR引物进行筛选,共有90个SSR标记被分配到1999年Cregan定义的20条染色体中,QTL分析表明有3个分子标记Satt066、Satt424、Satt476与大豆亚麻酸含量密切相关,分别定位在连锁群MLGB2、MLGA2、MLGC1上,且变异贡献率分别为8．7％、4．99％和5．3％。并用这些分子标记对F3代家系进行了验证。     

基因拷贝数变异分析法研究大豆胞囊线虫病抗性位点qSCN3-3抗性相关基因

基因拷贝数变异(CNVs)是引起大豆品种对胞囊线虫抗性差异的因素之一,以抗大豆胞囊线虫病种质东农L~(-1)0以及感病种质黑农37、绥农10和绥农14为试验材料,利用实时荧光定量PCR法对大豆胞囊线虫抗性QTL位点qscn3-3内27个编码基因进行拷贝数变异分析,F测验表明15个目的基因在不同品种间存在拷贝数变异;抗感病品种PCR产物丰度相对值分析结果表明9个目的基因拷贝数在抗感病种质间存在显著的差异,推测其功能是通过编码抗病蛋白和富亮氨酸蛋白来实现大豆对大豆胞囊线虫相关抗性。     

大豆四向重组自交系群体生育进程稳定QTL定位

以垦丰14、垦丰15、垦丰19和黑农48为亲本,构建了含160个株系的四向重组自交系群体(four-way recombinant inbred lines,FW-RIL)为试验材料,通过构建分子遗传连锁图谱,对大豆四向重组自交系群体生育期各阶段进行QTL定位,旨在为大豆生育期性状的分子辅助育种提供理论基础和技术支撑,在分子水平探索与大豆生育期相关基因的遗传机理。通过区间作图法等分析方法,应用275个SSR分子标记对2013、2014与2015年在克山和哈尔滨3年3个环境下的生育期各阶段进行QTL定位,结果表明:大豆四向杂交群体的各生育期阶段易受到环境条件的影响,生育期相关性状在Fw-RIL群体中存在真实的遗传变异。76个与生育期各阶段相关的QTL分布在18个连锁群上,分别是A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1a、D1b、D2、F、G、H、J、K、L、M、N和O连锁群;17个与生育期各阶段相关的QTL能够在2个以上环境中被重复定位到,分别为qST-B2-1、qST-C1-1、qST-C2-1、qST-C2-2、qST-D1b-1、qST-D1b-2、qST-G-1、qST-H-1、qST-K-1、qST-K-2、qST-L-1、qST-L-2、qST-M-1、qST-M-2、qST-M-3、qST-N-1、qST-O-1。其中,新发现10个与生育期相关的QTLs,qST-C2-2,qST-D1b-1,qST-k1,qST-M2和qST-N1是高效QTL。     

应用Charleston×东农594重组自交系群体构建SSR大豆遗传图谱

 以美国半矮杆大豆品种Charleston为母本，东北农业大学高蛋白大豆品系东农594为父本及其F2:10代重组自交系的154个株系为试验材料，利用164个在亲本之间表现多态的SSR引物对群体进行了分析，构建了一张大豆遗传图谱。该大豆遗传图谱总长度1 913.5 cM，标记间平均距离为11.89 cM。每个连锁群长度变动在0.4～309.5 cM之间，连锁群上的标记数在2～28个之间。各连锁群上的SSR标记并不是均匀分布的，其中A1、C2、D1a三个连锁群存在标记密集区。与国内外已构建完成的5张大豆遗传图谱比较表明，该图谱与国外的大豆公共遗传图谱对应性较好。     

干旱胁迫下大豆幼苗根系基因的表达谱分析

【目的】了解干旱胁迫下大豆幼苗根系的抗旱机制。【方法】利用基因芯片技术,分析在不同干旱胁迫时间下强抗旱品种晋豆23幼苗根部基因的表达情况。【结果】获得了61171个大豆根系基因的差异表达动态图谱。在不同干旱胁迫时间下根部基因的表达发生变化,3个时间点下,下调表达的基因数量均多于上调表达的基因数量。同时对杂交数据进行多种聚类分析。利用实时荧光定量PCR验证4个基因在干旱胁迫条件下的差异表达,其结果和芯片杂交分析的结果基本一致。【结论】初步建立了大豆幼苗根系干旱胁迫应答基因的动态表达谱,并通过其动态表达了解植物与逆境的互作机制,比较全面地获得了干旱胁迫应答基因,从而更完整地揭示了大豆干旱胁迫应答基因的表达情况。     

大豆再生相关基因GmLEC的克隆及生物信息学分析

利用同源克隆技术,对拟南芥再生相关基因LEC进行同源序列比对,从大豆中克隆LEC基因两个成员的全长CDS序列,得到大豆再生相关基因Gm LEC1-a,Gm LEC1-b及Gm LEC2-a,Gm LEC2-b,用生物信息学方法对大豆Gm LEC1及Gm LEC2基因核苷酸序列以及蛋白质结构、亲水性和疏水性及进化树等进行分析。结果表明,大豆再生相关基因Gm LEC1-a编码区长度为672 bp,编码223个氨基酸,Gm LEC1-b编码区长度为681 bp,编码226个氨基酸,Gm LEC2-a编码区长度为2 205 bp,编码734个氨基酸,Gm LEC2-b编码区长度为2 196 bp,编码731个氨基酸,Gm LEC蛋白为亲水性不稳定蛋白;通过对LEC蛋白功能结构域进行分析发现,Gm LEC1为H4超家族成员,Gm LEC2为B3超家族成员,并均与拟南芥属植物亲缘较近。