大豆根瘤菌Y63菌株的分离与鉴定

在大豆生产中充分发挥共生固氮作用,在减少氮肥的施用、增加土壤微生物的活性、保证耕地及农业生态系统健康、促进绿色农业的可持续性发展等方面具有重要意义。本研究以高产、优质、多抗、广适的大豆品种中豆63为捕获宿主,对湖北省洪湖市高产示范田中的中豆63根瘤菌进行分离与鉴定。采用平板划线分离、BTB反应试验等方法筛选出符合根瘤菌表观特征的菌株,并将获得的菌株进行16S rDNA序列扩增,构建系统发育树,鉴定从中豆63的单个根瘤中分离得到的2个大豆根瘤菌菌株,分别命名为Y63-1与Y63-2。通过抗生素抗性分析表明,Y63-1具有羧苄青霉素(Carbenicillin)、头孢霉素(Cefotaximesodium)、氨苄青霉素(Ampicillin)和利福平(Rifampin)4种抗性,Y63-2具有硫酸卡那霉素(Kanamycin)、羧苄青霉素(Carbenicillin)、氨苄青霉素(Ampicillin)和利福平(Rifampin)4种抗性。最后以慢生型根瘤菌113-2及快生型根瘤菌HH103作为对照,将获得的两个根瘤菌Y63-1与Y63-2按一定的比例通过盆栽回接中豆63,在接种后42天及51天分别对不同接种比例下中豆63植株地上部分鲜重、结瘤数及根瘤干重进行统计学分析,结果表明Y63-1∶Y63-2=2∶1接种中豆63时结瘤效应最佳。混合接种后根瘤中Y63-1与Y63-2的比例初步鉴定结果显示,Y63-1为主效根瘤菌。本研究丰富了我国的根瘤菌资源,研究结果为大豆根瘤菌混合接种技术在大豆生产中的推广应用提供了理论依据,也为生产中通过接种高效根瘤菌提升中豆63及其它品种产量潜力奠定了理论基础。

大豆骨干亲本中豆41主要农艺性状的配合力分析

骨干亲本是新品种培育的重要种质材料,明确骨干亲本的配合力及遗传特点,可以为在育种中高效利用骨干亲本提供理论依据。本研究以骨干亲本中豆41和其他9个大豆材料为亲本,采用不完全双列杂交法组配30个杂交组合,分析杂种F1的10个产量和品质相关性状的配合力及遗传参数。配合力分析表明:中豆41具有较高的一般配合力(GCA),除蛋白质含量为负值外,其余9个性状的GCA均为正值,且均为10个亲本中最大值。中豆41组配的杂交组合大部分表现优异,具有较高的特殊配合力(SCA),在30个杂交组合中,中豆41×郑196、中豆41×新四粒黄和中豆41×中黄319在产量相关性状上均表现出较高的SCA。遗传分析表明,株高、主茎节数、有效分枝数、单株荚数、单株粒数、百粒重、单株产量、蛋白含量和脂肪含量主要受基因加性效应影响,底荚高度则受基因加性效应和非加性效应共同影响。本研究明确了大豆骨干亲本中豆41的配合力特点,为育种中高效利用中豆41提供了理论依据。

大豆骨干亲本中豆32主要农艺性状的配合力分析

为了明确大豆骨干亲本中豆32主要农艺性状的配合力特点,以中豆32及9个大豆品种(种质)为亲本,采用不完全双列杂交法组配30个杂交组合,分析比较各杂交组合10个产量和品质相关性状的配合力及遗传参数。配合力分析表明:骨干亲本中豆32具有较高的一般配合(GCA),除百粒重和蛋白含量GCA为负值外,其余8个性状GCA均为正值,尤其在有效分枝数、单株荚数、单株粒数和单株产量4个性状上表现突出。中豆32组配的杂交组合大部分表现优异,具有较高的特殊配合力(SCA),30个杂交组合中,中豆32×郑8516、中豆32×中黄13、中豆32×新四粒黄、中豆32×宁豆5号和中豆32×中黄319产量相关性状的SCA均较高。遗传分析表明,各组合的株高、主茎节数、有效分枝数、单株荚数、单株粒数、百粒重、单株产量、蛋白含量和脂肪含量主要受基因加性效应影响,底荚高度则受基因加性效应和非加性效应共同影响。研究表明,中豆32具有较好的配合力,育种中根据其农艺性状的配合力特点加以利用,易获得强优势组合。

大豆抗裂荚基因pdh1在长江中下游区域联合试验品种中的分布

大豆裂荚是导致大豆机收产量损失的重要原因之一,也是育种选择的重要指标之一。以抗裂荚基因pdh1为标记,对2021-2022年国家长江中下游区域联合鉴定品种进行分布鉴定。结果表明:105份试验品种中有56份品种含有pdh1基因,pdh1集中分布在粒用型中早熟组夏大豆品种中,占到夏大豆总数的91.4%。基因pdh1在参试品种中的分布具有明显的育成地域特点,由黄淮和东北地区(包含辽宁、安徽、河北、河南、江苏、山东)选育的大豆品种有82.3%含有pdh1,而在南方地区(包含福建、湖北、湖南、江西、四川、浙江)选育的品种中,pdh1含有率仅有11.6%。可以认为,抗裂荚基因pdh1在东北、黄淮地区育种中已得到有效利用,在南方地区尚未得到充分利用,该地区高温、高湿气候可能是影响田间抗裂荚选择的主要原因。采用分子鉴定辅助选择将有助于提高南方地区抗裂荚育种的效率。

DA-6对南方大豆品种性状、产量和品质的影响

为研究DA-6对不同南方大豆品种的调控效应,本研究以中豆63、皖豆28、中豆41和油6019等4个不同特性南方大豆品种为材料,于初花期和鼓粒期叶面喷施DA-6,研究DA-6处理对大豆光合特性、农艺性状、产量及其构成因素、品质等方面的影响。结果显示:叶面喷施DA-6可提高大豆叶片的叶绿素含量、光合速率、水分利用率以及气孔导度,进而调节大豆光合作用。DA-6处理后,各品种农艺性状、产量及其构成因素和品质性状变化存在差异。4个品种株高均降低、主茎节数均增加。高蛋白品种皖豆28株高降低幅度最大,株高偏低的中豆41株高降幅最小;高蛋白品种皖豆28主茎节数增加幅度最小。各品种的产量构成因素均有所改善,中豆63、皖豆28、中豆41和油6019分别增产9.5%、8.8%、10%和2.7%。DA-6处理后,中豆63、中豆41和油6019的蛋白含量分别降低0.2%、0.4%和0.3%,皖豆28蛋白含量无变化;中豆63的脂肪含量降低0.2%;皖豆28脂肪含量不变;中豆41和油6019脂肪含量分别增加0.4%和0.1%。DA-6处理后,不同品种产量、蛋白及脂肪含量变化幅度与不同农艺性状变化的关系存在差异。研究结果说明,DA-6处理对不同特性南方大豆品种光合性状、农艺性状、产量及品质的影响存在差异。

大豆苗期氮高效和氮敏感资源的筛选研究

以147个大豆品种为材料,采用温室苗期水培方法,观察各品种在低氮和正常供氮环境下叶片黄化程度,初步评价大豆品种苗期对低氮的反应。根据叶片黄化程度差异初步筛选出3个耐低氮品种(坡黄、铜山青大豆和徐豆8号),3个氮敏感品种(84-70、中品03-5358和龙豆7号)。通过对这6个品种氮积累相关指标的变异系数进行比较并结合各指标相关性分析结果,将干重、地上部分氮积累量、生物量增加值和氮吸收量作为判断耐低氮的指标,最终筛选出耐低氮型品种坡黄和氮敏感型品种84-70。

氮肥与复硝酚钠复配对南方大豆光合特性和产量及品质的影响

为确定南方大豆增产增效的栽培管理措施及光合特性与产量品质的相关性,本研究以5个南方主栽大豆品种为材料,于初花期(R1)和鼓粒期(R5)进行叶面喷施不同浓度的尿素和复硝酚钠,试验设置5个处理,3个种植区域,每个种植区3次重复,通过2年的数据,研究了叶面喷施氮肥以及氮肥与复硝酚钠复配对南方大豆品种产量、品质以及光合特性的影响。结果表明,增施氮肥可以提高南方大豆各品种的叶绿素SPAD值、净光合速率等光合特性,可提高单株有效荚数、单株粒重等产量构成因素进而提高大豆的产量;同时,氮肥与复硝酚钠复配与单独施用氮肥相比可使油6019、中豆44、中豆41和中豆63的产量增加,对脂肪和蛋白含量影响较小,对高蛋白品种皖豆28未起到增产的效果,但可使脂肪含量有所增加;经过氮素处理后,油6019的产量与品质呈现正相关性。综上所述,氮肥与复硝酚钠复配喷施具有进一步协同提高南方大豆品种产量和品质潜力,但由于对不同品种作用效果存在差异,针对不同基因型大豆品种需要制定最佳的处理方案。

大豆异黄酮的生理功能及其分离检测方法研究进展

大豆的生物活性成分已经成为世人注目的研究焦点.1999年10月FDA发布了第11个健康声明:每人每天食用25g黄豆,可以减少发生冠心病的风险.而近年来一些研究表明,大豆及豆制品具有更加广泛的生物功效,如抗肿瘤、防治骨质疏松和增强记忆等,这些功能均与大豆异黄酮(soybean isoflavones)有关.因此,大豆异黄酮成为一个新的研究热点.基于此,笔者针对近年来国内外关于大豆异黄酮的生理功能及其分离检测方法的相关研究做一综述.……

草莓多聚半乳糖醛酸酶基因RNAi植物表达载体的构建及表达鉴定

从草莓叶片中克隆到多聚半乳糖醛酸酶基因的1个281bp片断,构建含该正、反向互补重复序列DNA片段的中间载体,经测序证实连接正确后,克隆到植物表达载体p2300121中的GUS基因位置并经双酶切证实,得到RNAi表达载体。采用直接转化法将PG2300121导入根癌农杆菌菌株EHA105,并用新构建的工程菌对普通烟草进行了遗传转化研究。在Kanamycin选择压力下获得的烟草转化不定芽和完整植株,经PCR方法鉴定,证实了该基因已导入烟草基因组中。

外源褪黑素对不同南方大豆品种产量品质及光合特性的影响

为研究褪黑素对不同南方大豆品种的调控效应,以中豆41、中豆44、皖豆28、油6019和中豆63共5种南方大豆品种为材料,于初花期和鼓粒期进行叶面喷施褪黑素处理。比较褪黑素处理对大豆光合特性、农艺性状、产量及其构成因素、品质等方面的影响。结果表明,外源褪黑素可以提高不同南方大豆品种叶片的叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率以及气孔导度,进而调节大豆光合作用;褪黑素处理可显著增加大豆植株的单株荚数、单株粒数和单株粒重,从而提高大豆整体产量水平;同时对各南方大豆品种蛋白质和脂肪含量无明显影响。

加工番茄遗传转化再生体系的建立

加工番茄种子出芽后7-8 d,子叶剪成约0.2-0.4 cm,0.3-0.5 cm的小块,以MS＋B5为基本培养基,附加IAA0.2 mg/L分别与0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 mg/L的6-BA/ZT/TDZ组合;6-BA2.0 mg/L分别与0.0,0.05,0.1,0.2,0.5,1.0 mg/L的IAA/IBA/NAA组合。经诱芽比较,在不同浓度6-BA/ZT/TDZ与0.2mg/LIAA组合中,出芽率最高的培养基为MS＋ZT1.0 mg/L＋IAA0.2 mg/L和MS＋TDZ2.0 mg/L＋IAA0.2 mg/L。在不同浓度的IAA/IBA/NAA与6-BA2.0 mg/L组合中,IAA明显优于NAA和IBA,筛选出MS＋2.0 mg/L6-BA＋1.0 mg/LIAA为最佳生芽培养基。以1/2MS添加NAA//BA0.0,0.1,0.2,0.5,1.0 mg/L进行生根比较,再生芽在MS＋0.5 mg/L IBA生根培养基上生根最好,并发育成完整的小植株。

大豆钾转运体基因GmKT12的克隆和信息学分析

以钾高效和钾敏感型大豆品系为试验材料,设置低钾胁迫试验,在8个时间段取样提取RNA,利用Realtime PCR检测GmKT12基因的表达量,结果显示GmKT12基因在不同品系地上部和地下部表达水平有显著差异,其原因来自GmKT12基因的氨基酸序列和蛋白质结构的变异。从2个品系中分别克隆目的基因并对基因序列进行同源性及生物信息学分析表明,与GmKT12基因相似性在30%以上的同源基因有56个,GmKT12在进化树中的位置与Glyma18g18822最近;GmKT12编码蛋白为可溶性跨膜蛋白,具有多个磷酸化位点,该基因与信号转导有关,对大豆获取及转运钾离子可能起着关键作用。

构建番茄红素β/ε环化酶基因RNAi植物表达载体及其表达分析

根据GenBank中Lyc-β基因(X86452)及Lyc-ε基因(Y14387)设计引物,通过高保真PCR从番茄cDNA中克隆到两段长度为302和330bp的Lyc-β基因片段和两段长度为302和288bp的Lyc-ε基因片段。从质粒pCAMBIA-2301(AF234316)克隆出gusA基因长度为168和235bp的2个内含子片段。根据RNAi原理将正、反向序列与内含子连接,之后插入启动子与终止子之间构建成4组植物表达载体。利用农杆菌介导的叶盘法转化烟草植株,通过PCR鉴定共获得107株转基因植株。利用荧光定量PCR分析干扰效果,结果显示经4组干扰载体干扰后,转基因植株中目的基因mRNA含量分别为对照的3.4%、16.4%、15.2%和21.8%。进一步用HPLC对应分析转化株的番茄红素含量,结果表明转基因植株中番茄红素平均增长量分别为3.4、2.1、3.4和2.0μg/g。同时测定转基因植株中的β-胡萝卜素与叶黄素含量,发现它们根据干扰的基因不同呈现对应的变化。

大豆异黄酮分离检测及保健功效的研究

针对近年来国内外大豆异黄酮的保健功能及结构的相关研究,分析了层析法、高效液相色谱法、高速逆流色谱法分离大豆异黄酮的方法,讨论了紫外分光光度法、高效液相色谱法、高效液相色谱-质谱法、气相色谱法、毛细管电泳法、薄层扫描色谱法、双向纸层析色谱法及免疫法等检测大豆异黄酮的方法及其这些分离检测方法的特点。

大豆转录因子GmNAC8的克隆及耐旱性功能分析

大豆转录因子GmNAC8在耐旱材料和敏感材料中明显差异表达,该基因CDS序列全长1 092bp,编码363个氨基酸残基。通过软件预测,蛋白质相对分子质量为41.82k D,等电点为8.51,其N-端含有42aa组成的NAC保守结构域,C-端高度变异。进化树分析表明,该蛋白与菜豆、红豆、绿豆同源关系最近。在洋葱表皮细胞中的亚细胞定位分析表明GmNAC8蛋白定位于细胞核。转录水平表达分析表明,GmNAC8基因在转基因株系叶中的表达量要明显高于根中的表达量;GmNAC8基因受0.1mmol/L IAA和ABA诱导表达量显著上升,受GA和SA抑制。GmNAC8基因在拟南芥中超量表达可以使拟南芥叶片更绿,耐旱能力增强。抗旱生理指标检测表明,在干旱处理10d后,转基因拟南芥叶中蛋白质含量、脯氨酸含量、POD活性均高于野生型拟南芥,丙二醛含量明显低于野生型拟南芥,仅为42%。本研究结果为进一步研究GmNAC8在植物耐旱反应中的分子机理奠定基础。

白藜芦醇的药理功能及分离检测研究进展

综述了近年来有关白藜芦醇的药理学及化学研究进展。包括白藜芦醇的抗氧化作用、抗菌作用、抗癌作用、预防心血管疾病的作用、保护肝脏的作用、免疫调节作用和激素调节作用。介绍了有机溶剂浸提法、碱溶酸沉淀法提取法、微波辅助提取法、超临界CO2萃取法和超声波辅助处理提取法从虎杖等植物中提取白藜芦醇。分析了白藜芦醇的检测方法,包括分光光度法、高效液相色谱法、荧光法等及这些方法的特点。为白藜芦醇的开发利用提供参考资料。

RNA干扰在植物中的作用机理及其应用研究进展

RNA干扰(RNAi)是广泛存在于生物中的一种现象,它是小干扰RNA诱导的转录后基因沉默,是生物抵抗异常DNA的一种保护机制,同时在生物生长发育过程中调控基因的表达.本文综述了近年来有关RNA干扰的发现、作用过程及其机理,分析了它与反义寡核苷酸、核酶、脱氧核酶的不同,并介绍了RNA干扰在植物基因功能、植物抗病毒、作物品种改良等方面的应用,为siRNA干扰的进一步利用提供参考资料.

番茄红素β环化酶基因RNAi植物表达载体的构建及遗传转化

番茄红素是类胡萝卜素合成途径中重要的中间产物,本研究探讨了在番茄中通过RNAi手段提高番茄红素含量的依据,由Genbank中番茄红素β环化酶(Lyc-β)序列设计2对引物,通过高保真PCR扩增出2段Lyc-β基因的高度保守片段。根据RNAi的原理将该基因片段构建成为具有RNA干扰作用的植物表达载体,将该干扰载体通过农杆菌介导转化的叶盘法转入烟草中。经过PCR鉴定证明,干扰载体已经转入烟草中。

大豆中GmKAB1基因的克隆和信息学分析

为探讨GmKAB1在大豆处于低钾胁迫下的表达水平,以大豆钾高效品系油06-71和钾敏感型品系衡春04-11为试验材料,设置低钾胁迫试验,分别在处理后0.5h、2h、6h、12h、3d、6d、9d和12d取样提取RNA,利用Real time-PCR检测各时间段GmKAB1基因的表达量。结果显示GmKAB1基因在地下部分表达比地上部持续时间更长,地下部相对表达倍数最高为3.5,较地上部相对表达倍数更高。克隆目的基因并对基因序列进行同源性及生物信息学分析,结果表明,与GmKAB1基因相似性在30%以上的同源基因有45个,GmKAB1在进化树中的位置与Glyma20g19000最近;GmKAB1编码蛋白为稳定的可溶性蛋白,具有2个保守结构域,多个磷酸化位点,表明在受到低钾胁迫后该基因编码的β亚基与α亚基结合调控电压门控钾离子通道,对大豆从根部获取钾离子可能起着关键作用。

基于大豆花叶病毒衣壳蛋白基因的RNA干扰植物表达载体的构建

大豆花叶病毒（Soybean mosaic virus,SMV）是马铃薯Y病毒组（Potyvirus）成员之一,大豆花叶病毒病可造成大豆10%~30%的产量损失,并严重影响大豆的品质。不同株系间致病力差异源于它们在碱基序列上的差异。采用传统的抗病育种技术育成的抗病品种抗谱窄,品种抗性可因病毒株系的变异而丢失。依靠RNA引发的基因沉默改善植物的抗病毒能力是基于RNA i（RNA inference）原理建立的植物抗病毒新策略,本研究对来源于武汉SMV分离物的CP基因和Nib基因进行了克隆,通过对保守区域的扩增,采用Gateway技术构建了大豆抗花叶病毒的RNA干扰载体。为防治大豆花叶病毒新技术的探索奠定基础。