不同聚集信息素诱芯及诱捕器对大豆田间点蜂缘蝽诱捕效果研究

随着大豆"症青"发生面积的逐步扩大,点蜂缘蝽已引起了大豆科研工作者与生产者的高度重视。为探讨高效的点蜂缘蝽诱捕技术,本研究于2019年8月份在安徽省当涂县用不同诱芯、诱捕器及其组合评价聚集信息素对点蜂缘蝽的诱捕效果。方差分析表明:诱芯、诱捕器及其互作间诱捕效果差异都达极显著水平。缓释包诱芯1-2和PVC诱芯2-2显著高于橡胶塞诱芯3-x和空白对照。小船型诱捕器和双向倒漏斗型诱捕器显著高于通用桶型诱捕器和绿色粘虫板。PVC诱芯2-2、缓释包诱芯1-2和小船型诱捕器的组合效果最佳,但小船型诱捕器底部组件粘虫板会粘住点蜂缘蝽导致点蜂缘蝽死亡。缓释包诱芯1-2、PVC诱芯2-2和双向倒漏斗型诱捕器的组合效果次之,且其能诱捕到点蜂缘蝽完整活体,可为进一步研究提供试虫。对诱捕到的昆虫种类分析表明:试验期间诱到的蛾类昆虫相对较多,特别是橡胶塞诱芯3-x对蛾类有较强的引诱效果;不同诱芯、诱捕器都只诱到少量蜂类昆虫;绿色粘虫板较其它诱捕器粘到显著更多的瓢虫类昆虫。PVC诱芯2-2、缓释包诱芯1-2和小船型诱捕器、双向倒漏斗型诱捕器组成的4种组合能引诱到较多点蜂缘蝽,且其它昆虫较少,说明有较高的专一性,实...     

大豆根部水压胁迫耐逆指数遗传体系解析

大豆是重要的植物蛋白质和植物油脂来源,干旱是影响大豆产量的重要环境因子之一。为解析大豆耐旱性的遗传基础,本研究在PEG水压胁迫条件下,对由409个家系组成的巢式关联作图群体(具有1个共同亲本的2个重组自交系群体组成)进行叶片脯氨酸含量测定,通过限制性二阶段多位点全基因组关联分析(restrictivetwo-stagemultilocus genome-wide association study,RTM-GWAS),解析了大豆根部水压胁迫耐逆指数(root hydraulic stress tolerance index,RHSTI)的遗传体系。结果表明,在春季和夏季环境下,3个亲本蒙8260(共同亲本)、通山薄皮黄豆甲和正阳白毛平顶在RHSTI上均存在显著差异,其衍生群体RHSTI表型变异丰富,变幅分别为0.11~2.94和0.03~1.93,遗传力分别为97.7%和97.9%;2个环境联合分析发现,家系遗传力和家系与环境互作遗传力分别为37.9%和60.1%,说明群体RHSTI的变异受遗传和环境共同控制。通过RTM-GWAS方法,共检测到45个与RHSTI相关的QTL,分布在大豆18条染色体上,可以解释37.58%的表型变异,其中7个QTL的表型贡献率超过1%,为大贡献位点;这些QTL中,有34个位点与环境存在显著互作,可以解释12.50%的表型变异。结合PEG胁迫下大豆转录组数据,在定位区间500kb范围内共筛选到38个差异表达基因,可归为ABA响应因子、逆境响应因子、转录因子、发育因子、蛋白代谢因子、未知功能和其他等7类,其中逆境响应因子、转录因子和发育因子是最大的3类;其中位于主效位点的6个基因,与ABA响应因子、逆境响应因子、转录因子相关,应为主要候选基因。上述结果表明,大豆耐旱性是一个由多位点、多基因控制的复杂数量性状,且与环境存在互作,遗传基础复杂。研究结果为大豆耐旱性分子育种提供了依据。     

我国大豆产能现状分析与提升路径探讨

大豆是重要的粮食和经济作物,是植物蛋白和植物油的主要来源,也是禽畜养殖业的主要饲料蛋白来源。我国作为世界第一大豆消费国,85%的大豆需要依赖进口,对国家粮食安全构成严重威胁。为探讨提升我国大豆产能的路径,振兴大豆产业,保障国家粮食安全提供参考,通过查阅文献与生产实际相结合的方法,针对我国大豆单产水平低、总产量不足,种植面积小、提升空间有限,大豆生产成本高、效益低,种植补贴政策不完善等影响大豆产业发展的问题,提出促进我国大豆产能提升的途径:从产量突破性品种培育、栽培技术改进和高产竞赛方面依靠科技进步提高大豆单产;从东北地区大豆面积恢复、西北地区大豆种植、盐碱地开发利用、大豆玉米带状复合种植推广等方面多渠道扩大大豆种植面积;完善大豆补贴及保险政策;从产教融合上提升人才培养质量,振兴大豆产业。     

野生大豆染色体片段代换系群体中与百粒重关联的野生片段及其候选基因

一年生野生大豆是栽培大豆的祖先,在长期驯化改良过程中,百粒重逐渐增大,阐明该变化的遗传基础,对大豆的进化研究与品种改良具有重要意义。为了解析大豆百粒重驯化的遗传基础,本研究以177份全基因组重测序的野生大豆染色体片段代换系(SojaCSSLP5)为材料,通过3个不同环境的表型评价,检测到13个与大豆百粒重相关的野生染色体片段,均具有减小大豆百粒重的加性效应,变幅为-0.49～-1.19 g,这与野生大豆具有较小百粒重相符。检测到的这些野生染色体片段分布在大豆11条染色体上,可以解释76.70%的表型变异,单个片段表型贡献率变幅为2.45%～15.14%。其中片段Gm03＿LDB＿15和Gm12＿LDB＿46的贡献率超过10%,为大豆百粒重由野生向栽培进化的大效应片段。结合双亲栽培大豆南农1138-2和野生大豆N24852的转录组数据和基因组数据,在这些区段内共预测到13个百粒重候选基因,涉及以下调控植物种子大小的途径:泛素蛋白激酶调控途径、G蛋白信号途径、裂原活化蛋白激酶途径、植物激素途径、转录调控因子途径和HAIKU途径。与前人利用栽培大豆的研究结果相比,本研究检测到13个大豆百粒重...     

大豆分枝数和叶柄夹角的相关野生片段分析

【目的】从以栽培大豆为遗传背景的野生大豆染色体片段代换系(CSSL)群体中检测出与分枝数和叶柄夹角有关的野生片段,估计其遗传效应,为未来基因克隆和功能研究提供材料基础。【方法】利用由151个家系组成的野生大豆CSSL群体（SojaCSSLP1）,通过单标记分析、区间作图、完备复合区间作图和基于混合线性模型的复合区间作图等四种定位方法,结合与轮回亲本有显著差异的染色体片段代换系间相互比对,检测与分枝数和叶柄夹角相关的野生片段。【结果】累计共检测到3个分枝数相关的野生等位变异/片段和5个叶柄夹角相关野生等位变异/片段,其中与分枝数相关的Sat_160野生片段和与叶柄夹角相关的Sat_286野生片段能分别被所有方法检测到。在这些QTL/片段中,Sat_286位点最高能解释22%的叶柄夹角表型变异;在所有检测到的位点（片段）上,来自野生大豆的等位基因均具有正向的加性效应,这与2个亲本的表型差异相吻合。【结论】所发现的3个分枝数和5个叶柄夹角野生等位变异/片段均来自未报道的QTL/片段,体现了野生大豆的特点。     

大豆叶茸毛着生状态的变异及其与豆卷叶螟抗性的相关性

大量观察发现大豆叶柄茸毛着生状态有别于叶片茸毛着生状态.根据对392份来自全国各生态区的代表性样本的观察,将叶片茸毛着生状态分为匍匐、半匍匐和斜立3类,将叶柄茸毛着生状态分为紧贴、倾斜和直立3类.发现茸毛着生状态与地理来源有关,纬度增大,斜立型叶片茸毛和直立型叶柄茸毛有增加的趋势.叶片和叶柄茸毛着生状态存在极显著相关性,X2为164.72.叶片茸毛着生状态和叶柄茸毛着生状态与豆卷叶螟抗性等级间也存在极显著相关,X2分别为187.46和123.44.匍匐、半匍匐叶片茸毛和紧贴、倾斜叶柄茸毛是抗虫性状,而斜立叶片茸毛和直立叶柄茸毛是感虫性状.卷叶率、虫包在叶片和叶柄茸毛着生状态间都存在显著差异.匍匐型、半匍匐型叶片茸毛能分别降低32.25%和3.72%的虫包数,51.37%和6.89%的卷叶率.紧贴型、倾斜型叶柄茸毛能分别降低25.93%和46.40%的虫包数.42.20%和62.81%的卷叶率,大豆叶茸毛着生状态呵作为豆卷叶螟扰性的指示性状,用于大豆抗豆卷叶螟的种质筛选和育种.     

关于Mapmaker/Exp遗传作图中标记分群和排序操作技术的讨论

Mapmaker/Exp (3.0)是国内外广泛使用的遗传连锁数据分析软件, 在分子标记数量大时(多于500个)往往出现所绘制连锁图谱图距偏大的现象。本文从标记分群和标记排序两个遗传作图环节分析原因并概括出以下两个实施要点：(1)标记分群不应强求同一LOD值, 对特殊的连锁群可试用不同LOD值; (2)在标记排序时, 一次order命令后用ripple命令反复梳理有时并不能获得最佳排列顺序, 而应多次使用order, 每次order后用ripple反复梳理, 经反复比较才能得出最佳排列顺序, 必要时还须结合人工调整。通过大豆遗传作图实例比较了软件推荐思路2的通常用法和作者建议的新用法所构建的遗传图谱及相应QTL定位的差异, 认为新用法具有更好的效果。     

大豆叶面茸毛密度和长度的QTL定位

大豆叶茸毛形态对抗虫性、耐旱性等均有重要作用。本研究利用2个重组自交系群体NJRIKY (KY)和NJRIXG (XG)进行叶面茸毛密度和长度的遗传与QTL定位分析。结果表明,2个性状在2个群体中均有大幅度变异,存在不同程度的超亲分离,两者有极显著负相关(r= –0.49和–0.62),叶面茸毛密度的遗传率(75.7%~76.8%)高于叶面茸毛长度的遗传率(45.2%~62.9%);检测到2个叶面茸毛密度主效QTL (XG群体的PD1-1和KY群体的PD12-1,表型贡献率分别达20.7%和21.7%);两群体叶面茸毛密度遗传构成中加性QTL贡献率占20.7%~36.2%,互作QTL只占0%~1.4%,而未定位到的微效QTL所占份额很大,为38.1%~56.1%,是以往只用定位程序而未注意遗传构成解析所没有发现的特点;未在KY中检测到叶面茸毛长度加性QTL,互作QTL贡献率也仅4.2%,而微效QTL贡献率达58.7%;但在XG中叶面茸毛长度加性QTL Pl1-1和Pl12-1贡献率分别达18.3%和22.5%,占主要成分,互作QTL和微效QTL贡献均较小,说明该性状两群体的遗传构成有很大差异。大豆叶面茸毛密度和长度的遗传涉及多个效应不同的基因/QTL。     

利用动态转录组学挖掘大豆百粒重候选基因

百粒重是影响大豆产量的重要农艺性状,揭示其分子基础发掘关键候选基因对大豆改良具有重要意义。本研究通过对12个大豆品种籽粒发育3个时期共36个样本的转录组数据进行加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis, WGCNA),得到20个基因共表达模块,与百粒重及4个粒形性状关联后发现green模块与表型最为相关,之后根据Gene Significance (GS)值和Eigengene Connectivity(kME)值筛选出13个green模块内的核心基因(hub gene);然后对2组百粒重存在极显著差异的大豆品种的籽粒发育3个时期分别进行基因差异表达分析发现大豆在籽粒发育前中期可能通过MAPK信号通路调节百粒重大小;之后对其进行SNPs/InDels挖掘并根据GeneOntology(GO)注释发现green模块内的Glyma.14G043900和Glyma.15G217400由于SNP变异造成同义以及非同义突变,且存在调控基因表达相关的GO Terms以及锌指结构域,表明它们可能通过调控hub基因和差异表达基因调...     

大豆巢式关联作图群体蛋白质含量的遗传解析

【目的】大豆是重要的经济作物,是人类植物蛋白质和油脂的主要来源。蛋白质含量作为大豆育种的主要目标之一,属于多基因控制的复杂数量性状,并且受环境条件的影响。通过对大豆巢式关联作图群体的蛋白质含量进行全基因组关联分析,解析其遗传构成,为高蛋白质含量的大豆品种育种提供理论基础。【方法】以蒙8206为共同亲本,对临河×蒙8206、正阳×蒙8206、蒙8206×通山与蒙8206×WSB分别杂交,通过单粒传法自交7代衍生的4个重组自交系群体,共计623个家系,整合为一个大豆巢式关联作图群体,利用RAD-seq技术进行SNP标记基因分型,并于2012年至2014年将该群体种植在5个不同田间环境,在大豆完熟期R8时测定蛋白质含量,利用限制性两阶段多位点全基因组关联分析方法(RTM-GWAS)来解析蛋白质含量的遗传构成。【结果】试验群体的蛋白质含量变异较大,蛋白质含量性状遗传率较高,遗传变异可解释85.00%的表型变异。多环境联合方差分析表明,蛋白质含量的基因型、环境以及基因型×环境均达到差异极显著水平。全基因组关联分析共检测到90个蛋白质含量QTL,其中新检测到20个QTL,每个QTL的表型变异解释率...