采用石蜡切片和光学显微技术,对生长在白城郊区和长春市不同生态环境下的001号和010号野生大豆(Glycine soja Seib.et Zucc).,进行同步栽培试验、同步结构比较研究。结果发现,生长在白城郊区的野生大豆根演化出比长春市生长的野生大豆...采用石蜡切片和光学显微技术,对生长在白城郊区和长春市不同生态环境下的001号和010号野生大豆(Glycine soja Seib.et Zucc).,进行同步栽培试验、同步结构比较研究。结果发现,生长在白城郊区的野生大豆根演化出比长春市生长的野生大豆较高级的抗盐结构。盐渍环境下白城郊区的野生大豆001号和010号的根变粗、周皮厚度增大、次生木质部导管孔径大、数量多,木质部管孔链多,长春市的野生大豆根较细,单管孔多。试验结果表明,野生大豆植物在盐碱环境胁迫下,根已经演化出颉颃逆境结构,这些变化证明盐胁迫直接影响了野生大豆植物体根形态结构的形成。展开更多
The knowledge of origin and evolution of cultivated soybeans is one of the basic issues in both biology and agronomy of the crop. In order to investigate the nuclear and cytoplasmic genetic diversity, geographic diffe...The knowledge of origin and evolution of cultivated soybeans is one of the basic issues in both biology and agronomy of the crop. In order to investigate the nuclear and cytoplasmic genetic diversity, geographic differentiation and genetic relationship among geographic ecotypes of cultivated (Glycine max) and wild (G. soja) soybeans, the allelic profiles at 60 nuclear simple-sequence repeat (nuSSR) loci and 11 chloroplastic SSR (cpSSR) loci evenly distributed on whole genome of 393 landraces and 196 wild accessions from nation-wide growing areas in China were analyzed. (i) The genetic diversity of the wild soybean was obviously larger than that of the cultivated soybean, with their nuSSR and cpSSR alleles as 1067 vs. 980 and 57 vs 44, respectively. Of the 980 nuclear alleles detected in the cultivated soybean, 377 new ones (38.5%) emerged, while of the 44 chloroplastic alleles in the cultivated soybean, seven new ones (15.9%) emerged after domestication. (ii) Among the cultivated geographic ecotypes, those from southern China, including South-Central China, Southwest China and South China possessed relatively great genetic diversity than those from northern China, while among the wild geographic ecotypes, the Middle and Lower Changjiang Valleys wild ecotype showed the highest genetic diversity. (iii) The analysis of molecular variance, association analysis between geographic grouping and molecular marker clustering and analysis of specific-present alleles of ecotypes demonstrated that the geographic differentiation of both cultivated and wild soybeans associated with their genetic differentiation, or in other words, had their relevant genetic bases. (iv) The cluster analysis of all accessions clearly showed that the wild accessions from Middle and Lower Changjiang Valleys and South-Central & Southwest China had relatively small genetic distances with all cultivated accessions. The UPGMA dendrogram among geographic ecotypes further showed that the genetic distances between all cultivated ecotypes and the Middle and Lower Changjiang Valleys wild ecotype were smaller than those with other wild ones, including their local wild counterparts. Therefore, it is inferred that the wild ancestors in southern China, especially those from Middle and Lower Changjiang Valleys might be the common ancestor of all the cultivated soybeans.展开更多
关联作图是一种利用连锁不平衡(linkage disequilibrium,LD)检测自然群体中基因位点及其等位变异的方法。利用60个SSR标记,对全国大豆地方品种群体(393份代表性材料)和野生大豆群体(196份代表性材料)的基因组变异进行扫描,分析两类群体...关联作图是一种利用连锁不平衡(linkage disequilibrium,LD)检测自然群体中基因位点及其等位变异的方法。利用60个SSR标记,对全国大豆地方品种群体(393份代表性材料)和野生大豆群体(196份代表性材料)的基因组变异进行扫描,分析两类群体的连锁不平衡位点、群体结构,并采用TASSEL软件的GLM(general linear model)方法对16个农艺、品质性状观测值进行标记与性状的关联分析。结果表明:(1)在公共图谱上不论共线性的或是非共线性的SSR位点组合都有一定程度的LD,说明历史上发生过连锁群间的重组;栽培群体的连锁不平衡成对位点数较野生群体多,但野生群体位点间连锁不平衡程度高,随距离的衰减慢。(2)群体SSR数据遗传结构分析发现,栽培群体和野生群体分别由9和4个亚群体组成,亚群的划分与群体地理生态类型相关联,证实地理生态类型划分有其遗传基础。(3)栽培群体中累计有27个位点与性状相关;野生大豆种质中累计有34个位点与性状相关。部分标记在两类群体中都表现与同一性状关联,检出的位点有一致性,也有互补性;一些标记同时与2个或多个性状相关联,可能是性状相关乃至一因多效的遗传基础;关联位点中累计有24位点(次)与遗传群体连锁分析定位的QTL一致。展开更多
选用204对SSR标记对全国野生大豆群体(174份代表性样本)的基因组扫描,采用TASSEL软件的GLM(general linear model)方法对百粒重、开花期、成熟期、干豆腐得率、干豆乳得率和耐淹性性状值关联分析,解析与性状关联位点的优异等位变异,鉴...选用204对SSR标记对全国野生大豆群体(174份代表性样本)的基因组扫描,采用TASSEL软件的GLM(general linear model)方法对百粒重、开花期、成熟期、干豆腐得率、干豆乳得率和耐淹性性状值关联分析,解析与性状关联位点的优异等位变异,鉴别出一批与农艺、加工性状关联的优异等位变异及携带优异等位变异的载体材料;进一步分析极值表型材料的遗传构成。结果表明:(1)累计51个位点(次)与性状关联,有些标记同时与2个或多个性状相关联,可能是性状相关的遗传基础;关联位点中累计16位点(次)与连锁分析定位的QTL一致;(2)与地方品种群体和育成品种群体的关联位点比较,发现野生群体关联位点只有少数与之相同,群体间育种性状的遗传结构有明显差异。(3)与多性状关联的位点其等位变异对不同性状的效应方向可相同可不同,如GMES5532a-A332对百粒重和耐淹性的相对死苗率都是增效效应,而GMES5532a-A344对百粒重是减效效应,对相对死苗率是增效效应;(4)极值表型材料间的遗传构成有很大差异。表型值大的材料携带较多增效效应大的位点等位变异,例如N23349的百粒重是9.08g,含有4个增效效应较大的位点等位变异;表型值小的材料携带较多减效效应大的位点等位变异,如N23387的百粒重是0.75g,含有4个减效效应较大的位点等位变异。关联作图得到的信息可以弥补连锁定位信息的不足,尤其是全基因组位点上复等位变异的信息为育种提供了亲本选配和后代等位条带辅助选择的依据。展开更多
【目的】改进染色体片段代换系群体,挖掘野生大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc.)中蕴藏的农艺性状优异等位变异,为拓宽栽培大豆(Glycine max(L.)Merr.)的遗传基础提供材料和依据。【方法】通过标记加密和剔除部分单标记型片段的方法,改...【目的】改进染色体片段代换系群体,挖掘野生大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc.)中蕴藏的农艺性状优异等位变异,为拓宽栽培大豆(Glycine max(L.)Merr.)的遗传基础提供材料和依据。【方法】通过标记加密和剔除部分单标记型片段的方法,改进以野生大豆N24852为供体,栽培大豆NN1138-2为受体的染色体片段代换系(CSSL)群体Soja CSSLP1;对改进后的群体(Soja CSSLP2)进行3年2点田间试验,通过单标记分析、区间作图、完备复合区间作图和基于混合线性模型的复合区间作图等4种定位方法,结合与轮回亲本有显著差异的染色体片段代换系间相互比对,检测与大豆开花期、株高、主茎节数、单株荚数、百粒重和单株粒重相关的野生片段。【结果】改进后的群体(Soja CSSLP2)由150个CSSL构成,其中,有130个家系与Soja CSSLP1相同;在原遗传图谱上,新增40个SSR标记,相邻标记间平均遗传距离由16.15 c M变为12.91 c M,大于20 c M的区段由32个减少至17个,标记覆盖遗传距离总长度较原图谱(2 063.04 c M)增加103.52 c M;群体NN1138-2背景回复率变幅为79.45%—99.70%,平均为94.62%。利用Soja CSSLP2群体,分别鉴定到与开花期、株高、主茎节数、单株荚数、百粒重和单株粒重相关的4、5、5、7、14和3个工作QTL(working QTL)/片段,其中有15个工作QTL/片段能在多个环境下检测到,属共性工作QTL(joint working QTL);除片段Sct_190—Sat_293上的主茎节数位点外,野生等位变异具有的加性效应方向与双亲表型差异方向一致;单个位点分别能解释5%—64%的表型变异;同时,分别检测到3、2和2个与地点存在互作的株高、主茎节数和单株荚数QTL/片段,其中与凤阳环境的互作均具有增加表型的效应,这可能与凤阳较南京所处纬度高有关;这些位点/片段分布在26个染色体片段上,其中有7个片段与2个及以上性状相关,可能是性状相关的遗传基础;与前人结果比较,有3个开花期、3个株高、2个主茎节数、2个单株荚数、8个百粒重、2个单株粒重位点能在其他遗传背景栽培大豆中检测到,说明在这些位点上野生大豆和栽培大豆间及栽培大豆间均存在遗传差异;另外18个位点(片段)为本研究利用野生大豆的新发现。【结论】大豆开花期、株高和主茎节数的遗传基础较百粒重简单,前者均存在效应较大位点/片段,后者多由小效应位点控制,遗传基础极为复杂;野生大豆中蕴藏着新的等位变异,能拓宽栽培大豆遗传基础。展开更多
野生大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc.)属豆科(Leguminosae),为我国二级濒危保护植物。为给野生大豆种群保护提供科学依据,对北京地区野生大豆群落环境进行系统调查,通过对区域、生境和群丛组3种不同尺度下28个优势种生态位宽度和生态...野生大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc.)属豆科(Leguminosae),为我国二级濒危保护植物。为给野生大豆种群保护提供科学依据,对北京地区野生大豆群落环境进行系统调查,通过对区域、生境和群丛组3种不同尺度下28个优势种生态位宽度和生态位重叠分析,结果表明:在3种尺度下,优势种的生态位宽度同频度有相同的变化趋势,频度越大,生态位宽度越大;在石质河床、土质河床和水库撂荒地3种不同基质生境下分布的野生大豆群落具有一定相似性,但在优势种组成上仍有差异;每个群丛组生态位宽度较大的物种在一定程度上可以代表其群丛组生境特点,生境条件影响物种分布;生态位重叠值较高的各种对,因为具有相似的生物学特征,对生境要求比较相近;生态位宽度较大的种群之间,生态位重叠值并不一定高。展开更多
文摘采用石蜡切片和光学显微技术,对生长在白城郊区和长春市不同生态环境下的001号和010号野生大豆(Glycine soja Seib.et Zucc).,进行同步栽培试验、同步结构比较研究。结果发现,生长在白城郊区的野生大豆根演化出比长春市生长的野生大豆较高级的抗盐结构。盐渍环境下白城郊区的野生大豆001号和010号的根变粗、周皮厚度增大、次生木质部导管孔径大、数量多,木质部管孔链多,长春市的野生大豆根较细,单管孔多。试验结果表明,野生大豆植物在盐碱环境胁迫下,根已经演化出颉颃逆境结构,这些变化证明盐胁迫直接影响了野生大豆植物体根形态结构的形成。
基金Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 32671266)National Key Basic Research and Development Program of China (Grant Nos. 2006CB101708 and 2009CB118404)+2 种基金Key Projects in the National Science & Technology Pillar Program (Grant No. 2006BAD13B05-7)Special Public Sector Research of the Ministry of Agriculture (Grant No. 200803060)Programme of Introducing Talents of Discipline to Universities (111 Project) (Grant No. B08025)
文摘The knowledge of origin and evolution of cultivated soybeans is one of the basic issues in both biology and agronomy of the crop. In order to investigate the nuclear and cytoplasmic genetic diversity, geographic differentiation and genetic relationship among geographic ecotypes of cultivated (Glycine max) and wild (G. soja) soybeans, the allelic profiles at 60 nuclear simple-sequence repeat (nuSSR) loci and 11 chloroplastic SSR (cpSSR) loci evenly distributed on whole genome of 393 landraces and 196 wild accessions from nation-wide growing areas in China were analyzed. (i) The genetic diversity of the wild soybean was obviously larger than that of the cultivated soybean, with their nuSSR and cpSSR alleles as 1067 vs. 980 and 57 vs 44, respectively. Of the 980 nuclear alleles detected in the cultivated soybean, 377 new ones (38.5%) emerged, while of the 44 chloroplastic alleles in the cultivated soybean, seven new ones (15.9%) emerged after domestication. (ii) Among the cultivated geographic ecotypes, those from southern China, including South-Central China, Southwest China and South China possessed relatively great genetic diversity than those from northern China, while among the wild geographic ecotypes, the Middle and Lower Changjiang Valleys wild ecotype showed the highest genetic diversity. (iii) The analysis of molecular variance, association analysis between geographic grouping and molecular marker clustering and analysis of specific-present alleles of ecotypes demonstrated that the geographic differentiation of both cultivated and wild soybeans associated with their genetic differentiation, or in other words, had their relevant genetic bases. (iv) The cluster analysis of all accessions clearly showed that the wild accessions from Middle and Lower Changjiang Valleys and South-Central & Southwest China had relatively small genetic distances with all cultivated accessions. The UPGMA dendrogram among geographic ecotypes further showed that the genetic distances between all cultivated ecotypes and the Middle and Lower Changjiang Valleys wild ecotype were smaller than those with other wild ones, including their local wild counterparts. Therefore, it is inferred that the wild ancestors in southern China, especially those from Middle and Lower Changjiang Valleys might be the common ancestor of all the cultivated soybeans.
文摘关联作图是一种利用连锁不平衡(linkage disequilibrium,LD)检测自然群体中基因位点及其等位变异的方法。利用60个SSR标记,对全国大豆地方品种群体(393份代表性材料)和野生大豆群体(196份代表性材料)的基因组变异进行扫描,分析两类群体的连锁不平衡位点、群体结构,并采用TASSEL软件的GLM(general linear model)方法对16个农艺、品质性状观测值进行标记与性状的关联分析。结果表明:(1)在公共图谱上不论共线性的或是非共线性的SSR位点组合都有一定程度的LD,说明历史上发生过连锁群间的重组;栽培群体的连锁不平衡成对位点数较野生群体多,但野生群体位点间连锁不平衡程度高,随距离的衰减慢。(2)群体SSR数据遗传结构分析发现,栽培群体和野生群体分别由9和4个亚群体组成,亚群的划分与群体地理生态类型相关联,证实地理生态类型划分有其遗传基础。(3)栽培群体中累计有27个位点与性状相关;野生大豆种质中累计有34个位点与性状相关。部分标记在两类群体中都表现与同一性状关联,检出的位点有一致性,也有互补性;一些标记同时与2个或多个性状相关联,可能是性状相关乃至一因多效的遗传基础;关联位点中累计有24位点(次)与遗传群体连锁分析定位的QTL一致。
文摘选用204对SSR标记对全国野生大豆群体(174份代表性样本)的基因组扫描,采用TASSEL软件的GLM(general linear model)方法对百粒重、开花期、成熟期、干豆腐得率、干豆乳得率和耐淹性性状值关联分析,解析与性状关联位点的优异等位变异,鉴别出一批与农艺、加工性状关联的优异等位变异及携带优异等位变异的载体材料;进一步分析极值表型材料的遗传构成。结果表明:(1)累计51个位点(次)与性状关联,有些标记同时与2个或多个性状相关联,可能是性状相关的遗传基础;关联位点中累计16位点(次)与连锁分析定位的QTL一致;(2)与地方品种群体和育成品种群体的关联位点比较,发现野生群体关联位点只有少数与之相同,群体间育种性状的遗传结构有明显差异。(3)与多性状关联的位点其等位变异对不同性状的效应方向可相同可不同,如GMES5532a-A332对百粒重和耐淹性的相对死苗率都是增效效应,而GMES5532a-A344对百粒重是减效效应,对相对死苗率是增效效应;(4)极值表型材料间的遗传构成有很大差异。表型值大的材料携带较多增效效应大的位点等位变异,例如N23349的百粒重是9.08g,含有4个增效效应较大的位点等位变异;表型值小的材料携带较多减效效应大的位点等位变异,如N23387的百粒重是0.75g,含有4个减效效应较大的位点等位变异。关联作图得到的信息可以弥补连锁定位信息的不足,尤其是全基因组位点上复等位变异的信息为育种提供了亲本选配和后代等位条带辅助选择的依据。
文摘【目的】改进染色体片段代换系群体,挖掘野生大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc.)中蕴藏的农艺性状优异等位变异,为拓宽栽培大豆(Glycine max(L.)Merr.)的遗传基础提供材料和依据。【方法】通过标记加密和剔除部分单标记型片段的方法,改进以野生大豆N24852为供体,栽培大豆NN1138-2为受体的染色体片段代换系(CSSL)群体Soja CSSLP1;对改进后的群体(Soja CSSLP2)进行3年2点田间试验,通过单标记分析、区间作图、完备复合区间作图和基于混合线性模型的复合区间作图等4种定位方法,结合与轮回亲本有显著差异的染色体片段代换系间相互比对,检测与大豆开花期、株高、主茎节数、单株荚数、百粒重和单株粒重相关的野生片段。【结果】改进后的群体(Soja CSSLP2)由150个CSSL构成,其中,有130个家系与Soja CSSLP1相同;在原遗传图谱上,新增40个SSR标记,相邻标记间平均遗传距离由16.15 c M变为12.91 c M,大于20 c M的区段由32个减少至17个,标记覆盖遗传距离总长度较原图谱(2 063.04 c M)增加103.52 c M;群体NN1138-2背景回复率变幅为79.45%—99.70%,平均为94.62%。利用Soja CSSLP2群体,分别鉴定到与开花期、株高、主茎节数、单株荚数、百粒重和单株粒重相关的4、5、5、7、14和3个工作QTL(working QTL)/片段,其中有15个工作QTL/片段能在多个环境下检测到,属共性工作QTL(joint working QTL);除片段Sct_190—Sat_293上的主茎节数位点外,野生等位变异具有的加性效应方向与双亲表型差异方向一致;单个位点分别能解释5%—64%的表型变异;同时,分别检测到3、2和2个与地点存在互作的株高、主茎节数和单株荚数QTL/片段,其中与凤阳环境的互作均具有增加表型的效应,这可能与凤阳较南京所处纬度高有关;这些位点/片段分布在26个染色体片段上,其中有7个片段与2个及以上性状相关,可能是性状相关的遗传基础;与前人结果比较,有3个开花期、3个株高、2个主茎节数、2个单株荚数、8个百粒重、2个单株粒重位点能在其他遗传背景栽培大豆中检测到,说明在这些位点上野生大豆和栽培大豆间及栽培大豆间均存在遗传差异;另外18个位点(片段)为本研究利用野生大豆的新发现。【结论】大豆开花期、株高和主茎节数的遗传基础较百粒重简单,前者均存在效应较大位点/片段,后者多由小效应位点控制,遗传基础极为复杂;野生大豆中蕴藏着新的等位变异,能拓宽栽培大豆遗传基础。
文摘野生大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc.)属豆科(Leguminosae),为我国二级濒危保护植物。为给野生大豆种群保护提供科学依据,对北京地区野生大豆群落环境进行系统调查,通过对区域、生境和群丛组3种不同尺度下28个优势种生态位宽度和生态位重叠分析,结果表明:在3种尺度下,优势种的生态位宽度同频度有相同的变化趋势,频度越大,生态位宽度越大;在石质河床、土质河床和水库撂荒地3种不同基质生境下分布的野生大豆群落具有一定相似性,但在优势种组成上仍有差异;每个群丛组生态位宽度较大的物种在一定程度上可以代表其群丛组生境特点,生境条件影响物种分布;生态位重叠值较高的各种对,因为具有相似的生物学特征,对生境要求比较相近;生态位宽度较大的种群之间,生态位重叠值并不一定高。
