基于BSA-Seq和RNA-Seq方法鉴定大豆抗豆卷叶螟候选基因

豆卷叶螟(Lamprosema indicata Fabricius)是重要的大豆食叶性害虫,挖掘大豆抗豆卷叶螟相关基因对大豆抗虫品种选育和遗传改良至关重要。本研究用大豆高抗豆卷叶螟材料赶泰-2-2和高感豆卷叶螟材料皖82-178进行杂交构建F2代分离群体,从303个F2代单株中挑选出高抗豆卷叶螟和高感豆卷叶螟的单株各30株,分别构建2个极端性状的DNA混合池用于全基因组重测序以分析控制豆卷叶螟相关的候选基因。结果表明,4个样本中共有11,963,077个单核苷酸多态性(SNPs)标记,根据SNP-index方法关联分析,共有329个基因位于99%置信区间外,这些基因主要集中在7号染色体5,601,065~5,865,237 bp区间(总长为0.26 Mb)、16号染色体2,975,110~6,336,096 bp区间(总长为3.36 Mb)、18号染色体44,366,115~54,297,600 bp区间(总长为9.93 Mb)等区域内。将BSA-Seq结果与转录组测序结果进行联合分析发现,有12个基因相关联;最后,结合生物信息学分析、候选基因的表达模式和基因的同源注释,锁定CNGC4、WRKY16转录因子、AAP7、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、ZPR1B等12个基因为控制豆卷叶螟性状相关的候选基因。本研究结果不仅为解析大豆抗豆卷叶螟的分子机理奠定重要的基础,也将为大豆抗虫基因的克隆奠定坚实的理论基础。

广西大豆产业现状分析及其发展建议

【目的】调研分析广西大豆产业现状及其存在的主要问题,并有针对性地提出发展建议,为广西大豆产业的可持续发展提供决策参考。【方法】2018—2020年对广西全区14个地级市的大豆产业情况进行实地调研,重点调研对象为大豆种植及加工相关合作社、企业及地方农业局,主要调查广西大豆种植品种、种植面积、区域分布、加工情况及原料来源等情况,收集相关资料和数据,分析广西大豆产业现状及存在的主要问题,并针对性地提出对策建议。【结果】广西各地栽种大豆较普遍,以夏大豆和秋大豆为主(约占72%)、春大豆次之(约占28%)。自2000年以来,广西大豆种植面积和总产量整体上呈不断下降趋势;主要分布在桂林、河池、百色、南宁及崇左等5个市,2017和2018年5个市的大豆产量分别占广西总产量的68.31%和69.77%。广西大豆多为山区旱地零星种植,且以玉米套种、果园间种或田埂豆的方式种植为主;生产上新品种更新速度较慢,春大豆品种仍以桂春8号和桂早2号等品种及地方农家种为主,夏大豆则以桂夏1号和桂夏3号等品种为主。1992—2020年广西共选育审定大豆品种45个,其中春大豆29个、夏大豆16个;通过广西农作物品种审定委员会审定的品种有41个,通过国家(南方)农作物品种审定委员会审定的品种有9个。广西传统豆制品加工以腐竹、豆腐、豆豉、腐乳、酱油和豆酱等为主,其加工原料主要来自我国东北地区;进入21世纪后新增大豆压榨(主要产品为油脂和豆粕)加工,其加工原料100%为进口转基因大豆。广西大豆产业发展存在的主要问题:大豆种植效益低且自给率低,品种同质化现象较严重,豆制品加工副产品利用率低,科企联合攻关少,大豆生产优势发掘不足。【建议】增加科技研发投入,多学科联合攻关解决大豆产业发展中机械化程度低、品种产量低及专用型品种少等瓶颈问题;强化科学布局,重点支持大豆优势区域和重点品种,促进产业链一体化发展,打造桂字号品牌;加强与东盟国家合作,共同开发东盟大豆种植市场,进而促进广西大豆产业持续健康发展。

基于BSA-Seq技术鉴定大豆耐荫性状相关候选基因

间套种是我国南方大豆种植的重要模式,而高秆作物的遮荫胁迫导致大豆产量和品质难以提升,是制约大豆间套种发挥潜力的限制因素,因此对大豆耐荫性的解析尤为重要。本研究以强耐荫材料矮脚早和极不耐荫材料齐佩华为亲本构建RILs群体,根据耐荫指数表型鉴定RIL群体的耐荫性,从RIL群体中挑选出强耐荫和极不耐荫家系各30个,分别构建成两个极端性状DNA子代混合池,对子代混合池和亲本池分别开展平均60×和30×覆盖深度的全基因组重测序,通过计算两个子代池的SNP-index,比较SNP-index在耐荫池与不耐荫池染色体各区段的差异,定位耐荫性状的关联区域;根据基因注释信息,预测候选基因。结果表明4个样本共得到11963077个单核苷酸多态性(SNPs)标记,发现控制耐荫相关性状的基因主要集中在1号染色体51942~505708 bp区段、4号染色体50972768~51854631 bp区段、9号染色体48778767~50178743 bp区段和18号染色体40858027~43909456 bp区段内,共包含408个基因,通过基因注释和功能分析发现ACC氧化酶5、生长素诱导蛋白5NG4、光敏色素相关丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶、转录因子MYBJ6和MYB128等5个基因可能在大豆耐荫过程中起着重要作用,确定为大豆耐荫性的候选基因。本研究结果将为解析大豆耐荫的分子机理奠定重要的基础,同时为大豆耐荫基因的图位克隆奠定坚实的理论基础。

国审高蛋白春大豆新品种桂春豆108的选育及栽培技术

桂春豆108是以泉豆937为母本、桂早1号为父本,有性杂交育成的高蛋白春大豆新品种。该品种逐年参加品种比较、区试及生产试验,并进行品质和抗性鉴定,表现早熟、高产、高蛋白、抗性和适应性好。2017年通过国家农作物品种审定委员会审定(国审豆20170001)。适宜在广西、福建中部、江西南部地区春播种植。

160份广西春大豆种质对大豆花叶病毒株系SC15和SC18的抗性评价

广西是大豆花叶病发生较为严重的地区,大豆花叶病毒株系SC15及SC18株系是广西区内主要流行株系。为了调查广西本地大豆种质对这两个流行株系的抗性,采用人工接种的方法对160份广西本地春大豆种质进行抗性鉴定。结果显示:桂下湾灰地豆、小青豆(桂平)、小青豆-1(上思)、横县黑豆-1、横县黑豆-2、横县黑豆-3、那坡黑眼豆、隆林蛇场本地豆8份种质对SC15株系高抗,占所鉴定材料总数的5%;石塘五月黄、灌阳黄豆、凤山早黄豆、三石六月黄、两造黄豆、横县黑豆-1、田黑豆7份春大豆种质对SC18株系表现抗浸染,占所鉴定材料总数的4.37%。所鉴定的广西春大豆种质中,抗SC15株系的抗病种质抗性级别低,没有对SC15株系完全免疫的大豆种质;而抗SC18株系的大豆种质抗性级别比SC15株系高,其中有7份春大豆种质对SC18株系免疫。从抗性鉴定结果看,SC18株系对广西春大豆的致病力比SC15株系弱。因此SC15株系对大豆生产的危害更为严重,是更为值得重视的一个强毒株系。本研究筛选出的抗SMV春大豆种质可作为抗源材料用于大豆抗病育种及抗性相关的研究。

广西地方大豆种质资源的收集与评价鉴定筛选

为了加强广西地方大豆种质资源的全面普查和抢救性收集,了解种质资源的主要特征特性,进一步为广西大豆种质资源创新和新品种选育提供物质基础,于2015—2019年全面普查与收集广西全区域地方大豆种质资源,2018—2019年采用田间比较鉴定、室内考种、品质检测分析等方法,针对9个质量性状和11个农艺性状及品质性状进行评价鉴定。结果表明:在66个县市共收集到广西地方大豆种质资源382份,其中春大豆45份、夏大豆308份、秋大豆29份。对356份材料的性状分析评价结果显示,该批广西地方大豆种质资源具有较为丰富的遗传多样性。9个质量性状的Simpson多样性指数范围为0.1209~0.7348,其中荚色、脐色、粒型和种皮色的遗传多样性最丰富;11个农艺和品质性状变异系数范围为3.57%~48.50%。筛选出具有粗蛋白含量高、粗脂肪含量高、特大粒及适合加工的优异种质资源黄姚黑豆、马渭秋黄豆、烟墩黄豆1、河池黑豆、朝阳黑大豆、老街黄豆和九月黄等。

Stability of growth periods traits for soybean cultivars across multiple locations

The growth periods（GPs, from planting/emergence to reproductive stage 8（R8） of soybean cultivars vary in different ecological regions, especially in China with a very complex soybean cropping system. In this study, a 3-yr experimental study was undertaken in three geographical locations of China from 2008 to 2010, including the Northeast（40.66-45.85°N）, Huang-Huai（34.75-38.04°N） and southern（22.82-30.60°N） eco-regions with about 250 accessions in each region to clarify the classification of maturity group（MG） and identify the cultivars with stable GP to increase the knowledge about the GP distribution of soybean cultivars in China. GPs of soybean cultivars in different eco-regions were significant different with a gradual decrease from 115-125 d in the Northeast part to the 85-100 d in the southern part of China. The geographical location was the major factor for GP of cultivars from the Northeast, while the year of planting was the major factor affecting the stability of GPs in Huang-Huai summer and southern summer soybean. AMMI2（additive main effects and multiplicativeinteraction）-Biplot analysis showed that the GPs of soybean cultivars from the Northeast eco-region have a comparatively satisfactory environmental stability. Moreover, soybean cultivars with moderate GP/MG and stable environment adaptability in different eco-regions were identified based on the linear regression and AMMI analysis, which was important for the accurate classification of soybean MGs in future. Taken together, our results reflected the genetic diversity, geographical distribution and environmental stability of the Chinese soybean GP trait. Soybean cultivars with stable GP for various Chinese eco-regions would be beneficial for Chinese soybean genetic improvement, varietal introduction, exchange, and soybean breeding program for wide adaptability.