大豆类病变皱叶突变体NT301遗传分析和2对基因定位

通过研究类病变突变体,挖掘抗病基因,利用分子设计育种的方法快速培育优良抗病大豆新品种,可减轻化学农药对环境的污染,降低病害的抗药性。本研究以^(60)Coγ诱变获得的类病变皱叶突变体NT301为父本,分别与W82、KF1和KF35进行杂交,构建了F_(2)和F_(2:3)分离群体,通过SSR标记和SNP分析,将目标基因1(rl1)缩小到18号染色体937 kb区间内,包含66个候选基因,将目标基因2(rl2)缩小到8号染色体130 kb区间内,包含15个候选基因。接着,本研究利用基因芯片技术对近等基因系进行了基因表达谱研究,得到了差异表达基因参与的KEGG调控通路。另外对8号染色体的15个候选基因进行半定量与荧光定量RT-PCR表达分析发现,只有基因Glyma.08G332500在突变体NT301与野生型中的差异达到了4倍,推测Glyma.08G332500基因是突变体NT301的候选基因。

夏大豆新品种淮豆19的选育

淮豆19是江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所育成的夏大豆新品种,于2019-2020年参加江苏省淮南夏大豆品种区域试验,每hm^(2)平均产量3017.09kg;2021年参加江苏省淮南夏大豆品种生产试验,产量为3112.92kg。2022年通过江苏省农作物品种审定委员会审定,审定编号:苏审豆20220007。经农业农村部谷物品质监督检验测试中心检测:粗蛋白质含量43.3%,粗脂肪含量19.4%。SMV抗性表现为高抗SC3,抗SC7。淮豆19百粒重23.4g,商品外观特性较好,适宜在江苏淮南地区推广种植。

耐荫性春大豆品系筛选及耐荫指标鉴定

为了探讨黄淮海地区遮荫胁迫对春大豆的影响,筛选春大豆耐荫鉴定指标和数学评价模型,本研究以大豆的10个指标的耐荫系数衡量单项指标的耐荫性,采用主成分分析法、隶属函数法和逐步回归法计算综合耐荫性评价值衡量25个大豆品系(种)的综合耐荫性。结果表明,不同大豆品系(种)对遮荫胁迫的响应不同;大豆株高、主茎节数和平均节间长度在荫蔽条件下会不同程度的增加,变异程度增大,而单株荚数、单株粒数、粒茎比、单株粒重和每荚粒数显著降低;综合耐荫评价值(D)的聚类分析将25个试验大豆品系(种)按照耐荫性的强弱划分为强耐荫型、较耐荫型、中度耐荫型、不耐荫型和极不耐荫型5类;建立黄淮海地区春大豆耐荫性评价数学模型D=-0.149+0.202X_(01)-0.054X_(04)+0.233X_(05)+0.233X_(07)(R^(2)=0.963),预测精度达82%。综上,筛选出株高、底荚高度、单株粒数和平均节间长度4个指标作为黄淮海耐荫春大豆鉴定指标,鉴定到6份强耐荫大豆材料。

大豆对遮阴胁迫的光合生理和农艺特性响应研究进展

大豆[Glycine max(L.) Merr.]是我国重要的蛋白质和油脂来源,目前我国大豆主要依赖进口,合理密植和带状复合种植模式均可促进大豆产量的提高,保障我国粮食生产的安全。然而玉米大豆带状复合种植模式和密植栽培等模式均会导致大豆受到遮阴胁迫,影响大豆的生长发育和鼓粒结荚。概述了大豆耐阴性的概念,综述了遮阴对大豆的影响,鉴定耐阴性的指标,耐阴性大豆品种评价方法等,梳理了大豆对遮阴胁迫的响应及耐阴鉴定方面的研究进展,讨论了耐阴性大豆品种的特性,对于大豆育种和栽培有重要的意义。

高产抗病夏大豆新品种淮豆15的选育及栽培要点

淮豆15是江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所和南京农业大学以周04012-6为母本,齐黄34为父本经有性杂交,单籽粒传法选育而成的高产抗病夏大豆新品种。2018—2019年参加淮北夏大豆(淮阴农科所科企)联合体区域试验,2年平均产量为3138 kg/hm^(2),较对照品种徐豆13增产6.3%;2020年参加江苏省淮北夏大豆(淮阴农科所科企)联合体生产试验,平均产量为3154.5 kg/hm^(2),较对照品种徐豆13增产8.1%。2021年通过江苏省农作物品种审定委员会审定,审定编号为苏审豆20210021。该品种籽粒蛋白质含量为40.8%,脂肪含量为20.7%。经接种鉴定,中抗大豆花叶病毒SC3和SC7株系,适宜在江苏淮北地区作夏大豆推广种植。

大豆种子大小遗传研究进展

种子大小是大豆产量构成因素之一,同时对大豆商品性有重要影响。文章按照研究方法对近年来大豆种子大小遗传研究进行了归纳总结,简单概述了植物种子大小调控网络,通过对比大豆和其他植物中种子大小相关研究的差异,探讨大豆种子大小遗传研究和育种中存在的不足及可行的解决办法,并展望了后续研究。

东北春大豆熟期组的划分与地理分布

东北春大豆区是我国大豆主产区,大豆品种生育期特性是最主要的生态特性。美国建立的大豆熟期组制度已为全世界采纳。熟期组归类表述了品种最主要的地理生态特性,有利于全世界不同地区间的引种、交流和育种方案设计。本研究搜集了我国东北地区数十年来育种或生产上广泛使用的地方和育成的共计361份品种,于2012-2014年在东北大豆不同气候生态区的9个试验点,以美国和国内已明确MG000～MGⅢ熟期组的品种为标准,进行东北地区品种熟期划分的研究。鉴定方法为先根据标准品种相邻熟期组生育日数平均值的1/2为界,划定不同熟期组在该环境的范围,初步划定各品种的熟期组归属,然后统计各品种在不同环境的熟期组归属次数,结合考虑该品种适应的生态条件,最终确定其熟期组归属。本研究认为东北地区早春土壤墒情较好,播种后种子开始吸水萌动,而完全成熟则在完熟期（R8时期）,大豆的全生育期应为从播种到R8时期的生育日数。获得结果如下：（1）确定了不同试验点/生态亚区各熟期组划分的生育期天数范围和各熟期组鉴定的最佳试验点/生态亚区,具体的说以北安和扎兰屯作为MG000和MG00熟期租适宜的鉴定地点,克山和牡丹江作为MG0和MGⅠ适宜的鉴定地点,铁岭作为MGⅡ和MGⅢ适宜的鉴定地点;（2）361份东北春大豆归入MG000～MGⅢ共6个熟期组;（3）揭示了不同熟期组在东北地区的地域分布,大致上MG000和MG00主要分布在黑龙江北部及内蒙古北部,MG 0和MG I主要分布在黑龙江中南部,MGⅡ主要分布在吉林省,MGⅢ主要分布在辽宁省;（4）提出了一批东北地区各熟期组鉴定的本地区标准品种;（5）提出我国东北地区熟期组鉴定的方法,即先在当地将待鉴定的品种生育期天数与标准品种的表现或者本文所给出的各熟期组在当地的表现进行初步划分,然后按照其熟期组划分结果安排在适宜的鉴定点进行统一鉴定,经比对后确定其熟期组的归属。

东北大豆种质资源生育期性状的生态特征分析

生育期是大豆重要的生态性状,为明确东北大豆生育期性状的生态特性,搜集东北地区代表性品种361份,于2012-2014年在东北地区9个代表性地点进行生育期试验。结果表明：（1）将东北地区按熟期和生态条件划分为4个亚区。第一亚区包括以北安、扎兰屯为代表的黑龙江、内蒙古北部地区,该地区积温偏低,5月中旬播种,9月中旬成熟（初霜）,主要适合MG 000、MG 00熟期组;第二亚区包括以克山、佳木斯、牡丹江、长春为代表的黑龙江中南部至吉林省长春等地,该地区气候适宜,4月下旬至5月中旬播种,9月中旬成熟（初霜）,主要适合MG 0、MGⅠ熟期组;第三亚区包括以白城、大庆为代表的黑龙江省西南部、吉林省东北部降水量低的地区,播种从4月下旬至5月上旬,9月中下旬成熟（初霜）,适合MG 0、MGⅠ熟期组;第四亚区包括以铁岭为代表的辽宁省大部分地区,4月下旬至5月上旬播种,9月中下旬成熟（初霜）,主要适合MGⅡ和MGⅢ熟期组。（2）明确了各熟期组大豆的生态特征。MG 000和MG00熟期组主要分布在第一生态亚区,在当地生长季节内正常成熟,在其他亚区生育前期、后期略有缩短、提前成熟,不能充分利用当地生长季节。MG 0和MGⅠ熟期组主要分布在第二和第三生态亚区,在当地生长季节内正常成熟,在第一亚区比当地品种晚20～30 d、前期晚7～10 d,在第四生态亚区比当地品种早10～20 d、前期早3～5 d,不适合在这些地区种植。MGⅡ、MGⅢ熟期组仅在第四生态亚区正常成熟,部分品种可以在第二、三生态亚区成熟,生育前期在第二、三亚区比当地品种晚约10 d、在第一亚区晚约20 d。

东北大豆种质群体在长春的表现及其潜在的育种意义

东北是我国大豆的主要生态区,长春是东北中部重要产区。本研究于2012-2014年以搜集到的东北地区各单位现存的361份大豆地方品种和育成品种作为东北现存的本地种质,观察该群体在长春地区的表现,研究其潜在育种意义。主要结果如下:1)东北大豆种质群体在长春地区平均表现为全生育期114 d(93.88~137.75)、蛋白质含量41.09%(36.68%~45.85%)、油脂含量21.94%(19.00%~23.94%)、蛋脂总量63.09%(59.49%~66.24%)、百粒重20.53 g(9.47~28.20 g)、株高约83.82 cm(45.8~146.8 cm)、主茎16.7节(10.3~25.3)、分枝2个(0.1~10.1)、倒伏2级左右(1.4~4.0)。2)当地适合熟期组为MG0/MG I,生育天数在120 d左右。MG000、MG00生育天数集中在98~104 d,不能充分利用当地的自然条件;株高、节数均比MG0/MG I低约20~28 cm、3~4节。MGⅡ/MGIII在长春不能稳定成熟,其株高、主茎节数比MG0/MG I高约25~35 cm、2~3节。至于籽粒性状(蛋白质含量、油脂含量和百粒重),不同熟期组间绝对值差异不大,而各熟期组内均含有表现突出的资源。3)根据各农艺品质性状在长春表现,油脂和蛋白质含量遗传率高但相对遗传进度较低,需加大选育强度;蛋脂总量的改良应建立在蛋白质、油脂改良的基础上;本群体在倒伏性状上潜力有限,应通过引进新的种质来进行改良。4)长春当地的82个地方/育成品种(共88个,其中6个育成品种未查到系谱资料)共有99个祖先亲本,这些祖先亲本主要来源于当地,其次为黑龙江省和国外;其中衍生品种最多的前20个祖先亲本对群体的贡献率约63%,衍生品种最多的前5个祖先亲本衍生品种数及贡献率分别为金元(58,6.35%)、铁荚四粒黄(50,8.16%)、十胜长叶(49,6.61%)、嘟噜豆(44,4.02%)、四粒黄(P340)(41,6.36%);虽然当地育成品种平均含有9.3个祖先亲本,但当地品种的遗传基础仍较为狭窄,需通过其它地区资源扩展当地种质的遗传基础。

东北大豆种质群体在克山的表现及其潜在的育种意义

东北是我国大豆的主要生态区，克山是东北北部重要产区。本研究于2012—2014年，以搜集到的东北地区各单位现存的361份大豆地方品种和育成品种作为东北现存的本地种质，观察该群体在克山地区的表现，研究其在克山的潜在育种意义。获得以下主要结果：（1）东北大豆种质群体平均表现为全生育期133d（103．8～157．0d）、蛋白质含量39．69％（35．6％-44．38％）、油脂含量20．58％（17．47％-22．84％）、蛋脂总量60．27％（54．00％-63．97％）、百粒重17．61g（6．13～28．17g）、株高约96cm（54.92～146．8cm）、主茎19节（11.23—25．83）、分枝2．75个（0．22～7．63）、倒伏2级左右（1．00～4．oo）；（2）当地适合熟期组为MG0和MGI，各性状的平均值与群体平均相近，其它熟期组在当地的表现与之不同。MG000和MG00的生育天数集中在110～120d，比当地无霜期早约10～20d，不能充分利用当地的自然条件；而品质性状表现则略优于MG0和MGI，特别是油脂含量和蛋脂总量分别高约1％、1．5％；株高、节数均低于MG0和MGI，分别低约10～40cm、2～8节。biGII的生育天数在当地高达150d，不能稳定正常成熟，不适合当地种植；品质性状表现低于当地品种水平，特别是蛋白质、蛋脂总量均低约2％，油脂低约0．5％；而株高、节数高于当地品种，分别高约10cm、2节，倒伏程度则高达3级。biGIII在克山不能正常成熟，导致其它性状表达不正常，生长量和倒伏度增加；（3）根据各农艺品质性状在克山表现的遗传进度估计，虽然油脂和蛋白质含量相对小些，但均有一定的改良潜力。克山地区利用东北大豆资源育成了许多适于东北北部的优异品种，体现了东北种质的重要作用。根据当地品种的表现，从供试的东北资源中提出了各农艺、品质性状改良可用的亲本品种名单，供育种工作者参考。

东北大豆种质资源株型和产量性状的生态特征分析

为明确东北大豆产量相关性状(地上部生物量、产量、表观收获指数、主茎荚数)和株型相关性状(株高、主茎节数、分枝数目、倒伏程度)生态特性及各亚区改良方向,本研究采用1916-2012年间搜集或育成的东北地区代表性资源361份,于2012-2014年在东北4个生态亚区的9个代表性地点进行试验研究(Ⅰ亚区:北安、扎兰屯,Ⅱ亚区:克山、牡丹江、佳木斯、长春,Ⅲ亚区:大庆、白城,Ⅳ亚区:铁岭)。(1)将品种在所有环境下的平均值作为该品种的综合值,用以作为与生态区值比较的标准。结果表明:东北大豆群体及各熟期组在各生态区产量和株型性状的差异虽达到显著水平,但绝对差异并不大。第Ⅰ亚区主要包括黑龙江和内蒙古北部地区,东北大豆群体在该亚区的特点是植株高大主茎荚数偏低(仅为其它亚区值的一半左右);第Ⅱ亚区主要包括黑龙江中南部至吉林省长春地区,东北大豆群体在该亚区的特点是株型高大但倒伏问题突出;第Ⅲ亚区包括黑龙江西南至吉林省东北部缺水地区,东北大豆群体在该亚区的特点是植株矮小,主茎节数降低,但产量、主茎荚数和表观收获指数均较好;第Ⅳ亚区主要包括辽宁省大部地区,东北大豆群体在该亚区的特点是植株矮小,表观收获指数偏低、产量略低的特点。(2)通过将大豆按照产量高低分为3组(低产、中产、高产),讨论不同亚区不同产量类型大豆改良的方向及该亚区改良进展及理想的高产株型。结果表明:产量改良应通过改良地上部生物量来实现,不同亚区不同产量类型改良的方向略有不同。第Ⅰ亚区将中产型改良为高产型应重视主茎节数的增加,本地区高产品种应注意改良地上部生物量和主茎荚数,本群体在这两个性状优势有限;第Ⅱ亚区各产量类型改良均应注重主茎节数和株高的改良,中产型改良为高产型应重点关注主茎节数;第Ⅲ亚区改良与地上部生物量相关的株高、主茎、分枝性状均能改良各产量类型;第Ⅳ亚区应注意改良当地品种表观收获指数。根据各亚区内群体高产品种及当地适宜熟期组高产品种的株型特点,提出了不同亚区的高产株型,同时筛选出一批各生态亚区内高产品种供育种利用。

东北春大豆籽粒性状的生态特性分析

为明确东北大豆籽粒性状的生态特性，采用东北地区代表性品种361份，于2012—2014年在东北地区北安、扎兰屯、克山、牡丹江、佳木斯、大庆、长春、白城、铁岭9个代表性地点进行了试验研究。本文将品种在所有环境下的平均值作为该品种在常规田间管理条件下获得的常规值，常规值的大小代表了品种的基因型值，用以作为与生态区值比较的标准。研究结果显示：（1）东北地区大豆的蛋白质含量、油脂含量、蛋脂总量为40．47％、21．35％和61．82％，百粒重总平均值为19．06g。不同试点间蛋白质含量、油脂含量、蛋脂总量最大相差约2—3个百分点，百粒重最大相差约3g；而品种间相对应性状则分别相差约8，4，6个百分点和20g，品种问差异远大于试点间表达的平均差异。（2）品种按育成年代归类，不同育成年代品种平均值呈现一定的变异趋势，蛋白质含量和蛋脂总量随育成年代呈现下降趋势、油脂含量和百粒重呈现上升趋势，其中蛋白质含量从41．23％降至40．28％，蛋脂总量从62．16％降至61．74％，油脂含量从20．92％升至21．46％，百粒重从18．70g升至19．29g。但同一育成年代内品种的差异大于不同育成年代间平均值间的差异。（3）品种按熟期组归类，平均值呈现一定的变异趋势，蛋白质含量（39．97％～41．31％）呈现以MGI组为底端，向早向晚均上升；油脂含量（20．42％-21．83％）与蛋脂总量（61．23％-62．92％）随熟期组变晚呈下降的趋势；百粒重在MGIII组（20．32g）达到最大，在其它熟期组间（18．86—19．18g）差异不显著。熟期组内品种籽粒性状的差异远大于熟期组间育成品种籽粒性状平均值间的差异。（4）各熟期组品种在各生态区籽粒性状的差异虽达到显著水平，但差异并不大。第1亚区主要包括黑龙江、内蒙古北部地区，各熟期组在该地的蛋白质含量、油脂含量、蛋脂含量、百粒重平均值分别低于相应的全试验平均值约0．1—0．4、0．6～1．3和1—1．5个百分点。第Ⅱ亚区主要包括黑龙江中南部至吉林省长春地区，MG000-MGI油脂含量在该地比相应的全试验平均约高0．1～0．2个百分点，百粒重高约0．45～1．1g。第Ⅲ亚区包括黑龙江西南至吉林省东北部缺水地区，MG000-MGII的蛋白质含量在该亚区比相对应的常规值高约0．3～0．5个百分点，MG000．MGI的蛋脂总量在该亚区均高于相应的常规值，其中MG000高约0．5个百分点，其余各组高0．1—0．2个百分点。第Ⅳ亚区主要包括辽宁省大部地区，MG000-MGU的蛋白质含量在该亚区比相应的常规值高约0．2—0．6个百分点，油脂含量比相应的常规值高约0．7—1．64个百分点，蛋脂总量则比相应的常规值高约1个百分点。第1亚区综合生态条件并不利于大豆高品质的表达，第Ⅱ亚区综合生态条件有利于油脂含量、百粒重的表达，第Ⅲ亚区综合生态条件有利于蛋白质含量、蛋脂总量的表达，第Ⅳ亚区综合生态条件有利于各品质性状的表达。东北各亚区生态环境对籽粒品质性状的表达有一定作用，但各亚区内品种间的遗传差异更大。根据品种在各生态亚区的表现筛选出一批籽粒性状有特色的品种供育种利用。

东北大豆种质群体在牡丹江的表现及其潜在的育种意义

东北是我国春大豆的主要生态区,牡丹江位于黑龙江省东南部,属第2亚区。本研究于2012-2014年间,以搜集到的东北地区各单位现存的361份大豆育成品种和地方品种作为东北现存的本地种质,观察该群体在牡丹江地区的表现,研究其在牡丹江的潜在育种意义。主要结果如下:1)东北大豆种质群体平均表现为全生育期分布在101~147 d(平均为124 d)、蛋白质含量范围为35.36%~45.36%(平均为39.69%)、油脂含量范围为18.93%~23.78%(平均为21.96%)、蛋脂总量范围57.74%~66.67%(平均值61.82%)、百粒重范围在8.49~29.43 g(平均值19.91 g)、株高36.6~115.3 cm(平均值82 cm)、主茎11.2~20.4节(平均为16节)、分枝为0~4.8个(平均2.8)、倒伏在1.2~3.6(平均2级左右)。2)当地适合熟期组为MG 0和MG I,各性状的平均值与群体平均值相近,其他熟期组在当地的表现与之不同。MG 000和MG 00的生育天数集中在106~113 d,比当地无霜期早10~20 d,不能充分利用当地的自然条件;而品质性状表现则略优于MG 0/MGⅠ,特别是蛋白质含量和蛋脂总量分别高约1.62%、1.59%;株高、节数均低于MG 0/MG I,分别低10~30 cm、2~4节。MGⅡ的生育天数高达136 d,不能稳定成熟;品质性状表现低于当地品种水平,特别是油脂含量、蛋脂总量分别低约1.5%、2%;而株高、节数高于当地品种,分别高约10 cm、1~2节,倒伏程度则高达3级。MG III在牡丹江不能正常成熟,导致其他性状表达不正常,生长量和倒伏度增加。3)本群体中包含第二亚区育成217个品种,查到系谱资料的208个,这208个品种共涉及169个祖先亲本,其中黑龙江来源有77份、吉林省48份、辽宁省8份、国外来源26份,其他来源10份。衍生品种最多的前10个祖先亲本主要来源于吉林,对该亚区品种的贡献率约48.9%;衍生品种数在11~20间主要来源于黑龙江,前20个祖先亲本对该亚区品种的贡献率约62.4%。4)根据各农艺品质性状在牡丹江表现的遗传进度估计,虽然油脂和蛋白质含量相对小些,但均有一定的改良潜力。根据当地品种的表现,从供试的东北资源中提出了各农艺、品质性状改良可用的亲本品种名单,供育种工作者参考。

东北大豆种质群体在大庆的表现及其育种意义

表型评价是鉴别高产、优质和抗逆性优良大豆资源的必要步骤。为更好利用东北大豆种质资源,2012-2014年在大庆农科院将搜集到的东北地区各育种单位现存的361份大豆地方品种和育成品种(系)进行田间试验,采用重复内分组试验设计,对4类13个农艺、品质性状进行统计分析。结果表明:(1)东北大豆种质群体在大庆表现为:全生育期121 d(94~134 d)、蛋白质含量40.68%(36.66%~45.33%)、脂肪含量20.68%(15.77%~22.90%)、蛋脂总量61.36%(57.08%~65.45%)、百粒重17.48 g(9.69~28.42 g)、株高66 cm(33.1~96.2 cm)、主茎17节(9.76~24.00)、分枝1.25个(0.0~7.4)、倒伏1.4级(1.0~4.0)。(2)大庆地区适合熟期组(MG)为MG0和MGⅠ,更趋向于MGⅠ,两熟期组内品种的各性状平均值与东北大豆种质群体的总平均值相近。MG000~MG00组生育期较短,未能充分利用当地生态气候资源,品质性状与MG0~MGⅠ相差不大;而株高、产量性状表现较MG0~MGⅠ偏低(如株高低约20 cm,地上部生物量低约1.2 t/hm2)。MGⅡ~MGⅢ品种则大多未能充分成熟,导致其他性状表达不正常。大庆地区未来大豆改良的主要方向是适合的熟期组(MG0~MGⅠ)、高产、高蛋白兼顾高脂肪含量,应重视耐逆性。从资源群体中优选出一批用以改良大庆大豆性状的不同熟期组亲本,为育种工作者提供参考。

东北大豆种质群体生态性状在北安地区的表现及其潜在的育种意义

大豆种质资源的鉴定、挖掘及利用对新品种选育及品种遗传改良具有重要的意义。为明确东北大豆种质资源群体生态性状在北安地区生态条件下的表现及其育种潜势,本研究以东北三省一区361份大豆种质资源群体为材料,2012-2014年在北安地区采用重复内分组试验设计,针对主要生态性状进行了3年精准表型鉴定。结果表明:东北大豆种质资源群体在北安地区全生育期为127. 3 d(96. 8～143. 0 d),当地最适宜熟期组为MG00组,全生育期平均为117. 4 d。地上部生物量随熟期组变晚而增大,产量则为当地最适宜熟期组(MG00)最高。生育期、株高、主茎节数、百粒重遗传率超过75%,遗传进度相对较大;蛋白质含量、脂肪含量、蛋脂总量遗传率超过60%,遗传进度相对较低。同时探讨了北安地区大豆育种目标及第一亚区种质群体遗传构成,并选出优异种质资源。本研究旨在为该生态区大豆种质资源利用及品种遗传改良提供理论参考。

东北大豆种质群体生态性状在铁岭地区的表现及育种潜势研究

为深入发掘和有效利用东北大豆优异种质资源,本研究于2012-2014年对铁岭市种植的东北地区各育种单位现存的大豆地方品种和育成品种(系)361份,利用重复内分组设计试验方法,采用频次分布和描述统计及方差分析对4类13个表型性状进行了统计分析以期揭示其育种潜势。结果表明:(1)东北大豆种质群体在铁岭市平均表现值为:全生育期104 d(83.6~136 d)、蛋白质含量40.9%(37.7%~45.9%)、脂肪含量22.4%(18.9%~23.8%)、蛋脂总量63.3%(60.4%~66.5%)、百粒重18.8 g(11.0~34.7 g)、株高72.0 cm(42.4~121 cm)、主茎17.1节(11.5~23.1)、分枝1.59个(0.27~5.09)和倒伏1.8级(0.88~4)。(2)当地适合熟期组为MGⅡ和MGⅢ,该熟期组品种的各性状的平均值与群体平均值相近,其他熟期组在当地的表现与之不同。而品质性状表现则略优于当地品种水平。(3)群体各生态遗传性状均有一定的改良潜力空间,部分优异亲本品种,可供育种工作者在改良各生态、品质性状时参考利用。(4)追溯第4亚区品种祖先来源及贡献率表明:该地区育成/搜集品种平均含有祖先亲本7.8个,其中前20个祖先亲本对当地育成品种的贡献率为70.6%,而前10个祖先亲本对群体的贡献率为61.1%。

东北大豆种质群体在佳木斯的表型鉴定及利用探析

为精准鉴定东北大豆种质群体的表型性状,观察该群体在佳木斯的表现,研究其在佳木斯生态区的潜在育种价值,本研究选取东北地区地方品种和育成品种组成东北大豆种质群体共361份,采用重复内分组的设计方法,于2012-2014年在佳木斯进行主要农艺性状的精准表型鉴定。结果表明:1)东北大豆种质群体调查的性状均值为全生育期113.5d(92.5~136.0 d)、蛋白质含量39.8%(35.6%~45.0%)、脂肪含量21.5%(17.5%~24.2%)、蛋脂总量61.3%(57.4%~64.3%)、百粒重21.1g(8.2~32.0g)、株高101.2cm(54.9~142.6cm)、主茎18.6节(12.4~24.6节)、分枝2.5个(0.2-7.4个)、倒伏2.1级(1.0-4.0级)。2)按国际熟期组划分标准,佳木斯所处熟期组为MG0和MGI,属于这两个熟期组的品种,各性状的均值与群体总均值相近。MG000-00的生育天数集中在95~110 d,比当地无霜期早约15~25 d;脂肪含量和蛋脂总量分别较MG0-I高约1和1.5个百分点,株高和节数则分别低约10~40 cm、2~8节。MGII的生育天数长达150 d,不能稳定正常成熟;与当地品种相比较蛋白质和蛋脂总量均低约2%、脂肪低约0.5%,株高和节数分别高约10cm、2节;倒伏程度则高达3级。MGIII在佳木斯不能正常成熟,生长量和倒伏度增加。3)根据各农艺、品质性状在佳木斯表现的遗传进度估计,虽然脂肪和蛋白质含量相对较低,但均有一定的改良潜力。佳木斯地区利用东北大豆资源育成了许多适于东北北部的优异品种,体现了东北种质的重要作用。根据当地品种的表现,从东北大豆种质群体中筛选出了用以改良不同性状的优异亲本,供育种者参考。

基于K-PSO稀疏表示的故障分类方法研究

针对现代复杂生产过程中不能准确识别、分类多种故障的问题,提出一种改进的稀疏表示故障分类方法。该方法依据信号的稀疏表示来判断故障所属类别。其具体实现过程首先是利用K-均值奇异值分解(K-SVD)算法构造过完备字典,使其包含原信息的主要特征,再通过粒子群(PSO)算法有效地搜索并寻找稀疏分解中产生的在过完备字典范围中的最匹配原子,最后利用以该匹配原子为基础的稀疏表示结果实现对多故障问题的分类识别。运用数值仿真验证了该算法的可行性和有效性。同时,针对柴油机燃油系统的故障分类,将该方法与基于BP神经网络和SVM的分类识别方法进行比较,实验表明该算法在故障分类上具有更好的效果。

东北大豆种质群体百粒重QTL-等位变异的全基因组解析

【目的】对东北大豆种质群体百粒重性状进行全基因组关联分析,全面解析中国大豆主产区百粒重QTL-等位变异遗传构成,为东北地区大豆籽粒大小遗传改良提供理论基础。【方法】以东北地区育种和生产上常用的290份大豆材料作为试验群体,于2013和2014年在东北第二生态亚区的克山、牡丹江、佳木斯和长春4个地点进行百粒重表型鉴定试验。利用RAD-seq方法对试验群体进行基因组测序分析,对原始SNP数据进行过滤及填补缺失数据后,最终获得了82966个高质量的SNP标记。根据限制性两阶段多位点全基因组关联分析(restricted two-stage multi-locus genome-wide association analysis,RTM-GWAS)方法,首先构建获得15546个具有复等位变异的SNPLDB标记,然后使用两阶段多位点模型对百粒重性状进行全基因组关联分析。对检测到的百粒重关联SNPLDB标记位点附近(50 kb范围内)的基因进行分析,根据基因内SNP与SNPLDB标记位点之间关联性的卡方测验,筛选可能与百粒重性状相关的候选基因并进行功能注释。最后基于检测的百粒重QTL-等位变异体系分析了不同熟期组材料间的遗传分化。【结果】试验群体百粒重变异范围为18.3—20.7 g,性状遗传率为92.3%。RTM-GWAS方法共检测到76个与大豆百粒重性状关联的SNPLDB标记位点,其中15个位点主效不显著,另外61个主效显著位点解释了65.40%的表型变异;68个与环境互作效应显著的位点解释了17.46%的表型变异,另外8个位点与环境互作效应不显著。在检测到的76个位点中有34个位点与已报道的30个百粒重QTL重叠,另外42个位点为本研究新检测百粒重位点。基于检测的SNPLDB标记位点,共筛选到137个百粒重相关候选基因,功能注释显示这些候选基因不仅参与大豆百粒重的调节,还参与了初级新陈代谢、蛋白质修饰、物质运输、胁迫响应和信号转导等。对各熟期组间QTL-等位变异的遗传分化分析显示,尽管熟期组间百粒重差异不明显,但其QTL-等位变异遗传结构却发生了新生和汰除的变化。【结论】RTM-GWAS方法能相对全面地解析东北大豆种质群体百粒重QTL-等位变异遗传构成。东北大豆种质群体百粒重由大量QTL调控,且QTL与环境互作效应大,QTL存在丰富的复等位变异。由RTM-GWAS方法建立的QTL-等位变异矩阵为群体遗传及演化研究提供了新工具。

大豆籽粒蛋白质积累及其影响因素

大豆籽粒蛋白质含量受到遗传因素、生态因素、耕作制度和栽培技术多种因素的影响。其中,遗传因素是影响大豆蛋白质含量的主要因素,有效的栽培措施也可以提升大豆品质。综述了大豆籽粒蛋白质遗传规律研究进展,并从播期、种植密度、水、肥料4个方面总结了栽培措施对大豆籽粒蛋白质积累的影响。在遗传方面,大豆籽粒蛋白质含量主要受加性效应影响;在栽培方面,大豆籽粒蛋白质含量的主要受播期影响。