Influences of Temperature Regime on Germination of Seed of Wild Soybean(Glycine soja)

As an important plant species with high protein contents,wild soybean(Glycine soja),has drawn much attention and appeared to be useful for the genetic improvement of soybean germplasms.Since temperature is one of the numerous environmental factors affecting the germination of most plants,an experimental study was carried out to determine the effect of temperature on germination of wild soybean(G.soja)seeds.Germination test was conducted by setting up thirty-six constant and alternating temperature regimes,ranging from 5 to 40 ℃(16 h night/8 h day).Responses in germination rate to these temperature regimes were then used to construct a quadratic response surface,giving estimated germination rates with confidence intervals at P ≤ 0.05.The results showed that germination capacity was significantly greater while exposed to constant temperatures of 25 ℃,and under the alternating temperature regime the optimum temperature occurred at the 20/25,25/25,25/30 ℃ regime(16 h/8 h)with the amplitude widened from 0 to 5 ℃.Together with regional monthly climate data,these results could be used to improve and promote the cultivation of wild soybean(G.soja),making it available to develop the location-specific optimum seeding time and to apply weed-control treatments.

中国野生大豆(G.soja)脂肪含量的多样性及地理分布

根据原产中国各地5147份野生大豆种子的脂肪含量分析结果,发现:1.脂肪含量与百粒重呈极显著正相关(r=0.9404^(***))。2.4162份野生型(百粒重≤2.5g)脂肪含量为9.23％,542份半野生Ⅰ型(百粒重2.51—5g)为13.01％,443份半野生Ⅱ型(百粒重>5g)为15.23％。3.野生型脂肪含量与原产地经度(°E)呈显著负相关(r=-0.8862^(**)),与原产地纬度呈单峰曲线关系,高峰区出现在38°N。4.野生型脂肪含量最高区出现在中国西北高原区(38—39°N,104—109°E),其次为西南的西藏和云南高原区。低区出现在东北地区和29°N以南地区。5.半野生型大豆脂肪含量与纬度间呈双峰曲线关系,双峰间的低谷与野生型的高峰区接近。6.讨论了野生大豆脂肪含量与Soja亚属大豆的进化、起源地之间的可能联系。

Circadian Rhythm of Root＇s Apical Meristem Mitosis Cells of Soybean

The circadian rhythms of apical meristem mitosis cells of the two types of soybean were investigated： wild soybeans - Glycine max （L.） Merr. （G. hispida Max.）, G. soja Sieb., and Zucc （G, ussuriensis Reg. and Maack）; and the hybrids of their homozygous forms （F6）. Representatives of the initial kinds and interspecific hybrids for reproduction were grown up in comparable conditions. Seeds of a soybean were grown up at 24℃ in Petri cups in thermostat in darkness during winter. For research of mitotic meristem cages activity the tips of roots were fixed temporal by acetoalcohol （fractional fixing） from 1 p.m. till 12 a.m., further up to 12 p.m. each 60 minutes. Acetokarmin was used for preparing the coloring. For researching of mitotic indexes, there have been analyzed from 6 up to 10 thousand cells at each stage （during each moment of time： 01 hour, 02, 03 06 ... 12, 13 ... 18 hours and further）. Within a day （day ＋ night） in cells of root apical meristem, three mitosis ＂waves＂ in each of the investigated forms with an absolute starting point of rest at 12 p.m., with precisely expressed further periodicity were found out. Each of the investigated forms misses in character of wave processes, on a degree of increase and recession of mitosis waves, on the level of mitotic indexes. Maximal mitotic activity at all the investigated forms is noted at 6 and 12 a.m. and 6 p.m.

中国不同纬度野生大豆和栽培大豆SSR分析

采用SSR分子标记技术对我国不同纬度的野生大豆 (G soja )和栽培大豆 (G max )各 2 2份进行了多样性分析 ,通过对所合成的 4 0对引物的筛选 ,12对引物扩增结果表现出良好的多态性。引物BARC -sat39在野生大豆和栽培大豆之间有特异谱带。表明这个SSR标记是与栽培大豆和野生大豆有关的一个等位基因位点。通过对实验结果量化后数据分析 :野生大豆和栽培大豆的平均遗传距离分别为 0 176和 0 15 0 ,表明野生大豆的多态性比栽培大豆较为丰富 ;在遗传距离0 30 0处 ,野生大豆和栽培大豆被明显分为二类 ,与以往大豆属Soja亚属的形态学分类结果相一致 ,为野生大豆和栽培大豆分为二个种提供了分子水平上的证据。

中国不同纬度野生大豆和栽培大豆AFLP分析

采用AFLP分子标记技术 ,对我国不同纬度的 2 0份野生大豆 (G .soja)和栽培大豆 (G .max)进行了多样性分析 ,结果表明 :( 1)我国野生大豆的遗传多样性较栽培大豆更为丰富 ;( 2 )根据AFLP分析结果 ,将野生大豆和栽培大豆完全划分为 2类 ,并发现野生大豆和栽培大豆的种特异谱带 ,说明野生大豆和栽培大豆作为 2个种是有遗传基础的 ;( 3)野生大豆和栽培大豆不同纬度品种间纬度相近的首先聚在一起 ,表明不同进化类型的大豆其遗传距离与纬度可能存在一定的相关性。本研究的结果为大豆分类、进化、起源等研究提供一定的证据 。

不同尺度下野大豆种群的遗传分化

为了阐明不同尺度范围内野大豆种群的遗传分化情况 ,应用随机扩增多态性 DNA( RAPD)方法 ,分别对我国 5个纬度 8个不同地点的野大豆 ( Glycine soja)种群及浙江金华地区 5个野大豆种群 ,进行了分子生态学研究。根据 RAPD数据计算相似系数及遗传距离并进行聚类分析 ,发现无论是不同纬度野大豆种群还是金华地区野大豆小种群均存在较高的遗传变异 ,且不同纬度野大豆种群间的遗传变异与地理纬度有一定正相关。在对金华地区野大豆种群遗传多样性的研究中 ,利用 Shannon指数估算了 5个野大豆种群的遗传多样性 ,发现大部分的遗传变异存在于野大豆种群间 ( 78.5 %) ,只有少部分的遗传变异存在于种群内。本文就此探讨了不同尺度下野大豆种群的遗传多样性与环境因子的关系 ,并对其成因及维持机制进行了讨论。

野生大豆抗花叶病毒病研究

通过对800余份野生大豆对大豆花叶病毒抗性的接种鉴定,总结出适合于野生大豆抗花叶病毒病的鉴定方法。筛选出植株抗病材料2份,中抗材料11份,其余的材料都表现中等以上的感病。植株抗性与种籽传病率有一定关系但不呈正相关,选出5份种籽传病率稳定表现为零的材料。没有发现能抗大豆花叶病毒东北三个株系的材料。探讨了野生条件下不发或很少发生花叶病毒病的原因。

中国栽培和野生大豆农艺品质性状与SSR标记的关联分析 I.群体结构及关联标记

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。

野生大豆、半野生大豆和栽培大豆对苗期干旱胁迫的生理反应

以野生、半野生和栽培大豆为材料,在旱棚盆栽条件下进行苗期干旱胁迫试验。对叶绿素含量、光合速率、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率、可溶性糖(WSS)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性进行测定。结果表明,在干旱胁迫下,叶绿素含量、光合速率、可溶性糖含量、脯氨酸含量及SOD活性表现为野生大豆>半野生大豆>栽培大豆;而丙二醛含量、相对电导率、POD活性则表现为野生大豆<半野生大豆<栽培大豆。干旱胁迫下不同类型材料各生理指标与正常供水条件相比都发生不同程度的变化,叶绿素含量、光合速率降幅为野生大豆<半野生大豆<栽培大豆;脯氨酸含量增幅为野生大豆>半野生大豆>栽培大豆;而丙二醛(MDA)含量、相对电导率、SOD活性、POD活性、CAT活性增幅变化顺序为野生大豆<半野生大豆<栽培大豆。在干旱胁迫下,野生大豆、半野生大豆和栽培大豆的生理指标发生显著变化,3种类型大豆的变化幅度差异显著。野生大豆在干旱胁迫下生理指标的表现优于半野生大豆和栽培大豆。

抗大豆疫霉根腐病野生大豆资源的初步筛选

由大豆疫霉菌引起的大豆疫霉根腐病是严重影响大豆生产的毁灭性病害之一。防治该病唯一经济、有效和环境安全的方法是利用抗病品种。本研究对野生大豆资源进行抗大豆疫霉根腐病初步筛选,以期探讨野生大豆的抗性水平、分布和获得抗性野生大豆资源。通过苗期接种大豆疫霉菌对4 12份野生大豆资源进行抗病性鉴定,有13 4 %的资源抗大豆疫霉根腐病,15 3%的资源表现为中间反应类型。对野生大豆资源的来源分析表明,抗大豆疫霉根腐病野生大豆资源在我国分布广泛,其中安徽省野生大豆资源抗性最丰富。

中国栽培和野生大豆农艺及品质性状与SSR标记的关联分析--Ⅱ．优异等位变异的发掘

在前文研究已检出与农艺品质性状显著关联的SSR位点的基础上,本文进一步对与性状关联位点的等位变异作解析,通过将携带某等位变异的所有材料表型均值与携带无效等位基因(null allele)材料表型均值做比较,估计等位变异的潜在表型效应增量(减量),进一步利用该信息估计位点增效(减效)等位变异的平均效应,鉴别出一批农艺品质性状优异位点、等位变异及携带优异等位变异的载体材料。发现在栽培及野生种质中检出的优异等位变异有同、有异、有互补性。发现关联位点正、负效应等位变异均值间有差异,可根据育种目标性状选择要求,选取适合的位点及相应等位变异。同一标记位点可与多性状关联,其等位变异在不同性状间各有其表型效应的方向和大小;等位变异在相关性状效应上方向、大小的异同解释了性状间正、负相关的遗传原因。关联作图得到的信息可以弥补家系连锁法QTL定位信息的不足,并直接利用等位变异信息进行亲本选拔、组合选配及后代等位条带辅助选择以提高育种成效。

中国一年生野生大豆群体的遗传多样性研究

选用来自全国各地的一年生野生大豆２００ 余份材料，从形态性状、等位酶标记和细胞器ＤＮＡＲＦＬＰ标记的遗传丰富度和遗传离散度两方面分析了中国野生大豆群体的遗传多样性．结果表明：中国野生大豆天然群体存在着遗传分化，各地理生态群体间的遗传多样性水平不同，南方群体最高，黄淮海群体次之，东北群体最低．南方为一年生野生大豆的遗传多样性中心，也可能是起源中心．

中国栽培大豆和野生大豆不同生态类型群体间遗传演化关系的研究

对全国栽培大豆不同地理、季节生态类型和一年生野生大豆不同地理生态类型的大量材料 ,进行形态、等位酶和细胞器 DNA RFL P性状等不受人工选择直接影响的中性性状的分析。结果表明 :( 1)我国栽培大豆不同生态类型群体间地理生态分化明显 ,遗传距离较大 ;同一地理群体内存在季节生态分化 ,遗传距离相对较小 ;南方春豆与东北春豆熟期组相近 ,但其遗传距离大于与南方其他生态型的距离。 ( 2 )中国栽培大豆在地理上和季节上表现由晚熟型向早熟型进化的趋势 ,东北、黄淮栽培大豆各种生态型与本地区野生大豆群体的遗传距离大于与南方野生大豆群体的遗传距离 ,因而南方原始野生大豆可能是各地栽培大豆的共同祖先 ,南方原始栽培类型在向北方扩展过程中不断演化出各种早熟类型。

中国野生大豆群体农艺加工性状与SSR关联分析和特异材料的遗传构成

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。

北京地区野生大豆种群SSR标记的遗传多样性评价

使用40对SSR引物分析了北京地区野生大豆(Glycine soja)天然种群的遗传结构与遗传多样性。10个种群共检测到526个等位变异,平均每对引物等位基因数为13.15个,种群平均Shannon指数(I)为0.658,群体平均位点预期杂合度(He)为0.369,群体平均位点杂合度(Ho)为1.29%。平均种群内遗传多样度(Hs)为0.362,平均种群间遗传多样度(DST)为0.446,基因分化程度(GST)为0.544。该研究显示,中-西部生态区种群比北部和东部山区种群有较高的遗传多样性。在地理上,环绕北京地区的太行山和燕山两大余脉区域野生大豆种群遗传分化表现出地理差异。可能是经过干旱选择而形成的有抗旱潜力的种群在遗传上表现单一化。期待该种群提供耐旱基因。

多环境下野生大豆染色体片段代换系群体农艺性状相关QTL/片段的鉴定

【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。

吉林省龙井保护区野生大豆居群遗传多样性的研究

利用28对SSR引物对吉林省龙井保护区一个居群的32份野生大豆进行了遗传多样性分析,共检测到120个等位变异,平均等位变异数为4.29个。32份野生大豆的遗传相似系数为0.58～1.0,平均相似系数为0.63。聚类分析结果表明,此居群野生大豆的生长趋势与地理位置有明显的相关性,呈遗传斑块生长。28对SSR引物得到的Simpson指数分布范围为0.119 1～0.673 8,平均值为0.454 4;Shannon-weaver指数分布范围为0.277 1～1.478 3,平均值为0.8865。通过遗传多样性指数表明:吉林省龙井保护区此居群的野生大豆具有较高的遗传多样性。

铜缺乏奶牛脑脊液单胺氧化酶同功酶谱变化特征

为探讨铜缺乏奶牛脑脊液单胺氧化酶 (MAO)同功酶谱的变化特征与神经损伤的关系 ,本实验选择铜缺乏症高发区具有明显摇摆症状的奶牛 6头 ,用PAGE电脉法分离脑脊液中MAO ,经特异性酶化学染色后以双波长扫描法测定MAO同功酶的活性 ,采集 6头健康奶牛的脑脊液样品作为对照。实验结果表明 :发病组奶牛脑脊液MAO同功酶MAOⅡ、MAOⅢ活性显著高于对照组 ;而MAOⅠ及MAOⅠ /MAOⅢ活性显著低于对照组。结论 :奶牛脑脊液MAO同功酶活性的改变与体内缺铜有关 ,并能够反映神经系统的损伤程度。

野生大豆种质资源对大豆疫霉根腐病抗性评价

由大豆疫霉菌引起的大豆疫霉根腐病是严重影响大豆生产的毁灭性病害之一。防治该病经济有效的方法是抗病育种,而抗性资源筛选又是抗病育种的基础。本研究采用下胚轴伤口接种法,用黑龙江省的大豆疫霉菌的1号优势生理小种对来自全国19个省份的415份野生大豆资源进行了抗性鉴定,表现抗病的有96份,占总鉴定资源的23.1%,表现中抗的资源有152份,占36.6%,表现感病的资源有167份,占40.2%。根据野生大豆的来源分析发现,在我国,抗性野生大豆资源分布较广泛。

导入野生大豆DNA小麦后代的农艺性状研究

用花粉管通道法将野生大豆总 DNA导入小麦 ,获得了转基因小麦 ,其后代的农艺性状有较大的变化 .田间实验分析了变异系小麦植株与对照植株在叶片的光合速率、蒸腾速率、叶面积及株高、穗粒、穗重等性状上的差异 .t检验结果显示 ,变异系小麦在叶面性状及产量性状上的差异是显著的 ,外源 DNA的导入改善了植物的农艺性状 ,并在后代中表达 ,为选育高产、优质的新小麦品种提供了依据 .