利用SSR标记及表型多样性对扁豆遗传多样性的研究

利用开发自大豆的SSR分子标记及表型多样性,对收集自中国、美国、印度及泰国的31份扁豆资源进行遗传多样性分析。发现42个SSR标记多态性位点以及扁豆茎色与叶脉色紧密连锁。通过聚类分析及主成分分析,发现31份扁豆资源能够分为3组,且分组不存在地域特异性,说明扁豆资源之间存在相互交流且自然/人工选择基于有限的遗传背景。

乙酰甲胺磷在扁豆中残留的研究

利用高效液相色谱对SE-106及交大青扁豆1号两个品种的扁豆荚中乙酰甲胺磷在经过0天、3天、6天及9天的自然消解,以及0小时、4小时、8小时及12小时水洗处理后的残留量进行分析,发现品种之间具有显著差异,自然消解条件下相同时间SE-106中乙酰甲胺残留量显著高于交大青扁豆1号,残留量下降速率3-6天内前者显著大于后者。水洗条件下0-8小时内相同时间点SE-106中乙酰甲胺磷残留量显著高于交大青扁豆1号,4-12小时内残留量下降速率前者显著大于后者。不同的处理方法乙酰甲胺残留量水洗处理效果明显好于自然消解处理。

观赏扁豆新品种“翠绿扁”的选育

"翠绿扁"是以上海交通大学以农家品种"早生1号"为母本,农家品种"翠绿"为父本,采用有性杂交混合选择法选育而成。经过3次混合选择和1次系统选择,在F5代产量鉴定决选出‘06-2011’即交大"翠绿扁"。该品种口感品质和南汇扁豆相似,商品外观翠绿色,煮熟后表现深绿色;荚厚、大、多肉质,商品性级好;早熟,高抗斑点病,能够在夏季结荚,植株繁茂生长势旺。2009年上海市品种审定委员会审定命名(沪农品认蔬果(9009)第013号)。

大豆抗蚜性资源抗性的鉴定分析

【目的】对田间抗性测验筛选得到的P189、P203、P574和P746等4份栽培大豆抗蚜性资源进行抗性鉴定。【方法】采用选择性、非选择性试验方法以及重复鉴定。【结果】资源P189、P574和P746在蚜虫抗性等级和受害指数水平上和不具有抗性的对照品种相比具有显著的差异(P=0.05),其中P574和P746表现更加稳定,能阻止蚜虫在植株上繁殖,为抗生性品种;P203在田间自然感蚜和选择性试验中与不具有抗性的对照品种相比具有显著的差异(P=0.05),在非选择性试验中感蚜,表现对蚜虫生长有一定的抑制作用,为排趋性品种。【结论】田间自然感蚜,选择性试验和非选择性试验在划分蚜虫抗性等级和受害指数水平上存在明显的差异,这些差异是在不同的选择压下宿主对侵害者反应的表现。

大豆整个子叶节外植体再生体系的建立及与子叶节、胚尖再生体系的比较

大豆再生较为困难，难以满足基因工程的需要。为建立一种快速高效的再生体系，大豆整个子叶节作为外植体进行再生。成熟大豆种子在MSB，添加BA0．4mg·L^-1的培养基中萌发5～7d后，切取子叶节外植体，含有BA或CPPU添加一定浓度的IBA的培养基用于筛选芽诱导培养基，确定了芽诱导的最适培养基条件为MSB，添加BA3．0mg·L^-1和IBA0．2mg·L^-1，将再生芽放入MSB5培养基中伸长至3cm左右后，放入MSB5添加IBA0．5mg·L^-1的培养基中生根，生根的小苗炼苗后移栽。大豆整个子叶节再生体系芽再生频率可以达到94．7％，平均每个外植体可以得到28个芽。将此再生体系与传统的大豆子叶节再生体系、近几年应用较多的大豆胚尖再生体系在再生频率、出芽数目、芽伸长情况以及再生周期等方面进行比较，结果表明：大豆整个子叶节再生体系在外植体再生频率以及出芽数量上优于其它两种体系。

60Co-γ和EMS诱变“天隆一号”突变体库变异特征的初步分析

为培育新的适应长江流域气候类型的大豆品种,利用60Co-γ射线和EMS分别对大豆天隆一号的种子进行诱变处理,构建大豆突变体库。对350份有表型变异的株系进行连续两年田间鉴定,运用60对SSR标记进行分子检测,并对籽粒表型变化明显的突变株进行苯基丙酸类代谢主要酶qPCR分析。结果表明:350份材料中有145份在株高、叶形、花色、种皮色、结荚习性等方面有稳定可见的表型变异,101份材料中检测到与野生型天隆一号存在至少1个SSR位点差异,其中M3-SD-1与M3-SD-2有超过10个标记的差异。SSR分析表明,表型发生变异的突变体主要是由DNA变化引起的,且突变体发生了多位点变异,突变位点也彼此不同。qPCR检测结果显示,种皮色、脐色等发生突变的3个材料苯基丙酸类代谢途径中关键基因的表达量发生显著变化。研究结果既可以为大豆品种改良提供新的种质资源,也有助于大豆功能基因组的研究。

扁豆密植栽培技术研究

为研究不同的种植密度对扁豆产量的影响,寻求最佳种植密度来提高扁豆产量,以‘上海交大红扁豆1号’为供试品种,采用4种种植密度处理,通过对扁豆2个采收阶段的产量测定与分析,研究不同种植密度下的增产效果,为扁豆密植栽培提供理论依据。结果表明,密度低于49995株/hm2时,扁豆产量随着扁豆种植密度的提高而增加。超过此密度后,产量开始降低。此试验中,获得最高产量的种植方式是行距2m,株距0.2m,种植密度49995株/hm2,与传统种植密度相比,增产了124.3%。密植后,扁豆在采收第1阶段(4月1日至6月30日)增产80.48%～272.96%,采收第2阶段(7月1日至10月15日)增产0～9.8%,扁豆增产效果第1阶段大于第2阶段。在扁豆的生产中,通过动态的合理密植,可以明显提高扁豆的产量。

扁豆-水稻轮作对土壤环境影响的比较分析

土壤盐渍化、酸化是当前扁豆连作引起的主要问题之一,而扁豆-水稻轮作的种植方法能优化土壤环境。通过试验对比扁豆-水稻轮作、扁豆连作(CK1)和水稻连作(CK2)三种方法对土壤的影响,结果表明:与CK1相比,扁豆-水稻轮作情况下的电导率(EC)、主要阴离子、阳离子、盐渍化程度显著下降;土壤养分方面,扁豆-水稻轮作与CK1相比有所下降,各养分物质含量下降幅度在9.1%—27.1%,有助于水稻生长;土壤理化成分中总孔隙度扁豆-水稻轮作比CK2增加11%、土壤通气孔隙度比CK2增加9.7%。研究表明,扁豆-水稻轮作有利于土壤环境改良。

扁豆花青素积累规律的研究

为明确扁豆功能成分花青素的积累规律,测定了23个扁豆资源3个发育时期(结荚鼓粒初期(1)、结荚鼓粒中期(2)、结荚鼓粒末期(3))的3个部位(豆粒(A)、荚皮(B)、豆荚(AB))花青素含量,分析各扁豆资源的不同部位在不同发育时期的花青素的积累规律。结果表明,扁豆不同部位花青素积累在各时期差异显著,其中在豆粒中表现为1A<2A<3A,以成熟豆粒中花青素含量最高;荚皮表现为1B>2B>3B,以幼嫩豆荚皮中花青素含量最高;豆荚表现为1AB>2AB>3AB,以幼嫩豆荚中花青素含量最高。各部位的花青素含量高低极差都在60%以上。花青素含量以27号扁豆资源的表现最优。

大豆愈伤原生质体的制备和培养方式探究

具有植物细胞全能性的原生质体是探究植物遗传转化和基因功能的理想材料,为了高效率制备大豆原生质体及其稳定培养,以交大05-133大豆未成熟子叶诱导的愈伤组织为材料,采用正交设计,对纤维素酶、果胶酶和离析酶等酶解液成分进行分析,研究原生质体高效制备方法的酶解液配比,同时探讨不同酶解时间对原生质体产量的影响,以确定最佳的原生质体酶解条件;通过对比在低熔点琼脂固体液滴培养与液体培养这两种不同培养方式下细胞的增值速率,以期建立高效的愈伤原生质体再生体系。结果显示,最佳酶解液配比为:2%纤维素酶+0. 1%果胶酶+1%离析酶,在该酶解液配比下酶解5 h,所得到原生质体产量和活力最高,达到(3. 976±0. 86)×10~6个·g^(-1)。用KP8培养基对原生质体进行培养,结果显示固体液滴的培养方式更适合原生质体的分裂,原生质体植板率高于液体培养,并且在25 d内分裂形成致密的细胞团。

大豆高效体细胞胚诱导和增殖方法的研究

以10个不同基因型的大豆幼胚为材料进行组织培养,研究不同播种季节和基因型对体细胞胚诱导率的影响,以及继代培养基状态和蔗糖含量对体细胞胚增殖的影响。结果表明:(1)同一基因型大豆幼胚,不同播种季节对体细胞胚诱导率的影响表现为春季>温室>秋季>夏季;(2)在同一培养和诱导条件下,体细胞胚诱导率较高的基因型是垦丰23,北4217,绥农30和绥农28;(3)液体的继代培养基相对固态,更有利于体细胞胚增殖;(4)继代培养基中高浓度蔗糖(60 g·L-1)有利于体细胞胚的增殖。

扁豆菌核病病原菌鉴定及其生物学特性

近几年,在上海浦东扁豆主产区暴发了一种病害类似于其他作物上发生的菌核病。通过对分离纯化的病原菌进行形态学观察、致病性鉴定以及分子生物学特征分析,确定了该致病菌就是核盘菌属的核盘菌〔Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary〕,该菌可以感染扁豆全株,包括根、茎、叶、花、果实都能感染发病,并且能观察到菌核的形成。研究发现扁豆核盘菌室内分离培养的最佳碳源是果糖,温度22℃,pH为5,适当的逆境生长条件有利于菌核的形成。扁豆、大豆、普通白菜来源的核盘菌在ITS rDNA序列上存在差异。将3种不同来源的核盘菌相比较,发现它们属于不同的融合群,对不同寄主存在致病能力上的差异,但都能致病。

大豆高代抗虫转基因后代分子检测与抗蚜虫鉴定分析

采用PCR扩增对大豆抗虫转基因高代株系目的基因进行检测,并通过生物鉴定的方法检测转基因后代抗虫性。结果表明:在共转化的3个目标基因中,含有单基因植株共409株,双基因179株,三基因36株,占所检测植株总数的百分比分别为37.8%、17.0%和3.4%;含有单个pta基因的植株数量最多,为239株,占检测植株总数的22.6%。选择8个转基因高代品系,接种蚜虫,在接种后第15天蚜虫数量达到最高峰,在37～66头之间,对照平均为154头,结果表明抗虫转基因植株具有明显的抗蚜性。多基因共转化转基因植株的高代分离明显,但纯合的转基因后代对蚜虫抗性仍显著。

UV-B处理对大豆异黄酮合成影响及GmUVR8基因克隆与表达分析

为了探究UV-B辐射对大豆异黄酮合成调控的分子机理,本研究以UV-B辐射处理大豆V1期幼苗,采用HPLC和定量PCR方法分别测定处理前后各部位异黄酮含量和基因的表达,并克隆出GmUVR8光受体基因。发现UV-B辐射处理大豆V1期幼苗8 h后,叶中总异黄酮含量提高1.3倍,大豆苷元和染料木素分别提高15.8和16.5倍。大豆根、茎和叶中CHS和IFS基因对UV-B反应的时间和强度存在明显差异,CHS11在处理2 h后表达量增加38.4倍,IFS1和IFS2基因的最高表达量分别比处理前增加4.7和18.3倍。克隆出了大豆中编码UVR8光受体的GmUVR8a、GmUVR8b和GmUVR8c基因,其氨基酸序列与拟南芥AtUVR8的同源度为74%;GmUVR8a、GmUVR8b、GmUVR8c基因在叶中表达存在显著差异,以GmUVR8b表达量最高。结果表明在大豆中UV-B辐射可能通过多种UVR8光受体调控苯基丙酸类途径关键酶基因的表达,进而影响异黄酮的合成。

鲜食大豆新品种交大29选育及其高产栽培技术

鲜食大豆交大29是上海交通大学以沪鲜6号为母本,交大10-332为父本,采用混合选择法培育而成的大豆新品种。2016―2018年,在10个点进行品种比较试验和异地鉴定试验,平均产量11272.50 kg/hm^(2),较对照品种台湾292增产9.80%。2019―2020年交大29参加福建省鲜食大豆新品种区域试验。2019年7个试点平均鲜荚产量11293.05 kg/hm^(2),较对照品种毛豆三号增产5.64%,增产极显著;2020年续试7个试点平均鲜荚产量10937.85 kg/hm^(2),较对照品种毛豆三号增产0.28%。交大29高产稳产、抗逆性强、口感香甜柔糯,适宜在福建省春播区域推广种植。

菜用大豆新品种‘交大11’

‘交大11’是以‘台292’ב交大2号’的F_(1)作母本,以‘台75’ב交大08-3’的F_(1)为父本进行有性杂交,采用混合选择的方法,经过1次南繁,连续4代自交选育而成。有限结荚习性,有效荚数21.7个,标准荚数14.3个,标准荚长5.88 cm、宽1.40 cm。每kg标准荚数304.1个,单株荚质量59.70 g,鲜百粒质量84.88 g,稳定高产。