基于共线性分析的大豆种子硬实性QTL定位及候选基因预测

大豆种子硬实度关乎食品与饲料加工。为提高大豆种子硬实度分子标记辅助选择的效率,发现相关候选基因,利用染色体片段代换系(chromosome segment substitution lines,CSSL)对大豆种子硬实性进行了两年的QTL定位研究,结合前人得到的25个种子硬实性QTL,利用MCScanX对整个大豆基因组进行分析,生成共线性区组,评估大豆种子硬实性QTL之间的共线性,确定了位于Gm02片段的中心QTL。利用多个数据库分析hub-QTL区段的基因,锚定了8个与大豆种子硬实性相关的候选基因。从CSSL群体中选择种子硬实性不同的两个品系和轮回亲本,用于随后的实时荧光定量PCR分析,发现候选基因Glyma.02G269400和Glyma.02G269500在CSSL群体中硬实性不同的2个品系及轮回亲本绥农14中的表达差异显著。Glyma.02G262600在绥农14中的相对表达量约是CSSL-136的5倍,而在CSSL-200中表达量中等,推测该基因抑制大豆种皮的形成。

根瘤菌Ⅲ型效应因子NopAA的突变及其对大豆共生结瘤的影响

大豆根瘤固氮为大豆生长发育提供必不可少的氮源。根瘤菌Ⅲ型效应因子是大豆与根瘤菌共生体系建立过程中重要的信号分子。本研究以根瘤菌HH103 Ⅲ型效应因子NopAA为研究对象,通过生物信息学手段分析了其基本信息,利用三亲杂交构建NopAA突变体,并利用Southern blot对突变体进行鉴定。表达分析发现,NopAA突变显著降低了大豆免疫相关基因PR1的表达;在根瘤成熟之后,根瘤菌依旧能够表达NopAA。最后通过结瘤能力鉴定,发现NopAA突变能够显著抑制根瘤的产生。该研究为揭示根瘤菌Ⅲ型效应因子NopAA的作用机制奠定了基础,同时为大豆农业生产过程中共生固氮的利用提供理论基础。