大豆新品种黑农84品质性状的环境稳定性分析

为明确黑农84的品质稳定性,为新品种的推广应用提供依据,本研究分析了黑农84不同年份、不同地点种植的品质性状变异。结果显示:黑农84是具备高蛋白、低脂肪、高亚麻酸、高异黄酮、高蔗糖和低水苏糖特性的优质功能型品种。在检测的27个品质性状中,16个性状(蛋白质和脂肪含量,蛋脂总量,棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸含量,维生素E含量,水溶性糖,γ-维生素E,δ-维生素E,果糖、葡萄糖、蔗糖和水苏糖含量)的变异系数小于10%,较为稳定。两年的遗传多样性指数变异范围分别为1.08~1.98和1.07~1.73,平均值分别为1.62和1.59,其中α-大豆苷的遗传多样性指数最高(1.98和1.73),棉子糖的遗传多样性指数均最小(1.08和1.07)。黑农84品质性状聚类均可以分为两类,第一类中蛋白质和α-维生素E含量较高,脂肪和异黄酮含量较低;第二类中大豆苷、m-大豆苷、α-大豆苷和m-染料木苷含量较低。黑农84优质性状的环境稳定性为该品种的遗传育种和加工应用等提供了理论依据。

大豆GmCOL1和GmCOL13启动子和基因组基因的克隆与生物信息学分析

以大豆天隆1号为材料提取基因组DNA,分别克隆到长2 631 bp的Gm COL1启动子和2 809 bp的Gm COL13启动子。此外,还克隆到Gm COL1和Gm COL13基因组基因长度分别为3 488 bp和2 798 bp,它们分别编码含348个和366个氨基酸的蛋白质。利用Plant CARE分析Gm COL1和Gm COL13的启动子序列发现,它们均含有以下调控元件:生物钟元件(Circadian)、光响应元件(ACEG-box等)、ABA响应元件(ABRE)、干旱诱导元件(MBS)、低温响应元件(LTR)。Prot Param分析表明,Gm COL1和Gm COL13蛋白质的分子量分别为38.47 k D和40.91 k D,并且都是亲水性蛋白。GOR分析显示,Gm COL1和Gm COL13的二级结构含有Alpha helix,Extended strand和Random coil。在线网站PROSITE的分析说明,Gm COL1和Gm COL13有两个Zinc finger B-box和一个CCT domain(CO,CO-LIKE and TOC1 domain)结构域。

中国大豆主产区不同年代大面积种植品种的遗传多样性分析

利用与大豆产量、品质、抗逆性、适应性等重要性状相关的125对SSR标记对中国大豆主产区东北和黄淮海地区自20世纪40年代以来大面积种植的89个大豆品种进行遗传多样性分析。结果表明,自北向南大面积种植品种SSR标记的多态性呈逐渐升高的趋势,黑龙江北部、黑龙江中南部、吉林辽宁地区和黄淮海地区大面积种植品种标记的多态性信息含量(PIC)依次为0.414、0.469、0.522和0.562。除黑龙江北部以外,其余3个地区20世纪80年代以来大面积种植品种的多态性信息含量均比80年代以前种植的品种高。根据Nei和Li提出的遗传相似系数对供试品种进行聚类分析,发现除黄淮海北部地区的冀豆12外,东北和黄淮海地区大面积种植品种各自聚成一类,而在东北地区品种中,吉林辽宁地区和黑龙江地区的品种归属不同亚类,表明同一区域内大面积种植品种的同质化现象相当明显。

大豆苗期耐盐性的简便鉴定方法

盐胁迫是影响大豆产量的重要非生物胁迫因素,筛选耐盐种质资源对培育耐盐大豆品种具有重要的意义。本研究利用4个耐盐品种和4个盐敏感品种进行苗期耐盐性鉴定,以蛭石为培养基质,在大豆真叶展开时,分别用100、200和250mmolL-1的NaCl溶液处理,每2d浇一次盐溶液,每天测定大豆真叶SPAD值。盐处理8d后,分别取各品种的根、茎、叶,用原子吸收光谱仪测定其Na+含量。结果表明,用200mmolL-1NaCl处理的耐盐品种和盐敏感品种表型差异明显,但叶片Na+含量差异不显著;用250mmolL-1NaCl处理后,表型差异明显且叶片Na+含量差异显著。200mmolL-1和250mmolL-1NaCl处理下叶片失绿明显,盐敏感品种叶片积累的Na+含量与SPAD值极显著负相关。本研究建立了一种以蛭石为基质,用200mmolL-1或250mmolL-1NaCl处理,8d即可进行大豆苗期耐盐性鉴定的简便方法,为大豆种质资源苗期耐盐性的大规模鉴定及耐盐品种选择和耐盐机制的研究提供了方法。

北疆春大豆中黄35公顷产量超6吨的栽培技术创建

2008～2010年连续3 a在新疆石河子地区以高产高油早熟大豆新品种"中黄35"为载体,采用大豆覆膜滴灌结合水肥同步的高产栽培技术,创造了小面积产量超6 000 kg.hm-2,大面积产量超4 500 kg.hm-2的全国大豆高产纪录;通过将肥料精确地随水滴入大豆根系区域,减少了肥料的挥发和渗漏损失,将水产比提高至1∶1.25～1∶1.32;氮肥利用率提高至20%～25%,磷肥利用率提高至5%～10%,实现了大豆田水肥藕合关键技术的突破;另外,通过化学调控技术的运用,实现了光、热、水、土资源的有效利用,达到高产高效和优质的目的。该项技术对提高我国的大豆单产和增加总产,起到了有力的科技支撑和示范作用。

国家大豆区域试验品种(系)SSR位点纯合度分析

利用30对SSR引物,检测2005—2009年参加国家区域试验的1068份大豆品种（系）的位点纯合度。每年区试品种（系）的平均纯合度为94.9%~97.6%,纯合度高于85%和90%的品种（系）所占比例分别为95.0%和91.4%,纯合度低于85%的品种（系）有42份（占3.93%）,主要为北方春大豆和黄淮夏大豆。位点纯合度低于85%的参试品种（系）的产量分析结果表明,只有11份品种（系）比对照增产5%以上,20份比对照减产0.04%~13.08%;与纯合度为100%的品种（系）比较发现,位点纯合度较低的品种（系）在区试中产量也较低。建议国家区试品种（系）纯合度标准不低于90%,以保证审定品种的特征特性,为大豆新品种的持续推广利用提供科技支撑。

多环境条件下大豆异黄酮主要组分的QTL定位

【目的】利用不同定位方法,对不同环境条件下大豆异黄酮主要组分进行QTL定位研究,为大豆异黄酮分子标记辅助育种提供理论依据。【方法】以异黄酮含量有显著差异的鲁黑豆2号(3 697.24μg.g-1)和南汇早黑豆(1 816.67μg.g-1)为亲本构建的F5∶7-8重组自交系为材料,分析RIL群体的SSR标记多态性,结合HPLC法鉴定异黄酮主要组分含量。【结果】绘制了一张包含161个多态性SSR标记,全长3 546.54 cM的大豆遗传连锁图谱。利用ICIMapping 3.2软件的ICIM、IM和SMA 3种定位方法,共定位到4种环境下与异黄酮主要组分相关的14个QTL。【结论】3个标记区间在多个环境和多种定位方法下均被检测到,分别是Sat_003—Satt306、Satt070—Satt122和Satt571—Satt270。

大豆脂肪酸主要组分含量QTL定位

以中黄13×中黄20的100个BC2F2家系为作图群体,构建了一张包含131个SSR分子标记的遗传连锁图谱,图谱总长为2157.3 cM,平均遗传距离为16.5 cM,涵盖大豆的20个连锁群。利用气相色谱技术测定BC2F2、BC2F3和BC2F4回交群体的脂肪酸主要组分含量,采用IciMapping 3.3完备区间作图法定位QTL。共检测到5种脂肪酸组分相关的QTL 26个,与棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸相关的QTL分别为5、5、7、5和4个;3个区间在不同年份被检测到与同一脂肪酸组分相关,sat_294-satt228连续3年被检测到与棕榈酸含量相关,sat_253-satt323和sat_292-satt397连续2年被检测到与油酸含量相关;4个区间被检测到与2种脂肪酸组分相关,其中sat_294-satt228与棕榈酸、油酸相关,satt308-sat_422与硬脂酸、亚油酸相关,sat_292-satt397与油酸、亚油酸相关,satt374-satt269与油酸、亚麻酸相关。

利用选择回交导入群体定位大豆蛋白质含量QTL

大豆是重要的植物蛋白来源,定位大豆蛋白质含量QTL,可为分子标记辅助育种和基因挖掘提供依据。本研究以我国综合性状优良的黄淮海主栽品种中黄13为轮回亲本,日本品种东山69为供体亲本,构建了BC2F2回交导入系群体;利用性状–标记间的单向方差分析和卡方测验检测BC2F2随机群体(RP)及选择回交导入群体(BSP、PSP和NSP)中影响大豆蛋白质含量的QTL。2种方法在4个群体中定位到蛋白质含量相关的QTL 42个,5个位点在随机群体和极端选择群体中被多次重复检测到,分别为Sat_202、Satt170、Satt282、Sat_074、和Satt146;单向方差分析在随机群体和双向选择群体中同时检测到Sat_077、Sat_202、Satt282、Satt146和Satt712等5个效应值较大(>10%)的蛋白质含量QTL,分别位于C1、C2、D1b、F和J连锁群上,位于D1b和J连锁群上的Satt282和Satt712效应最大,F值达到8.77、7.80和9.01、11.61,与其连锁的QTL能解释的表型变异分别达13.55%、21.40%和13.85%、28.82%;卡方测验在极端选择群体中检测到的8个QTL与单向方差分析在随机群体中检测到的位点一致,其中双向选择群体检测到4个(Sat_202、Satt301、Sat_074和Satt146)、正向选择群体检测到2个(Satt250和Satt485)、负向选择群体检测到5个(Sat_202、Satt170、Satt282、Sat_074和Satt146)。定位到42个蛋白质相关QTL,结果表明单向方差分析对双向选择群体有一定的应用价值,卡方测验更适合单向选择群体的QTL检测。

大豆微核心种质蛋白质及脂肪含量的遗传变异

大豆是人类最重要的植物蛋白和油脂来源。提高大豆蛋白质及脂肪含量一直是大豆品质育种的重要研究方向。采用NIR检测方法，对77份大豆微核心种质进行蛋白质及脂肪含量分析，探讨微核心种质蛋白质及脂肪含量的遗传变异特性及其与主要农艺性状的相关性，为种质利用及品质育种提供依据。结果表明，蛋白质含量和脂肪含量在品种间和生态区间均存在极显著的差异，变异丰富；蛋白质含量和脂肪含量的变异幅度为40.68~50.03%和13.81~21.51%，平均含量为45.95%和17.42%，变异系数为4.42%和7.96%；不同生态区品种蛋白质含量为南方品种＞黄淮海品种＞北方品种＞国外品种，脂肪含量则相反。蛋白质含量与脂肪含量呈极显著负相关（r=-0.825＊＊），与单株粒数和单株荚数呈极显著和显著负相关（r=-0.205＊＊，r=-0.156＊），与底荚高度呈极显著正相关（r=0.240＊＊）。主成分分析显示，4个主成分可解释82.25%信息，分别为产量构成因子、品质因子、株型因子和粒重因子。

44份大豆微核心种质抗菌核病鉴定与评价

大豆菌核病主要由真菌Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary侵染,是世界范围的大豆病害,也是我国大豆主产区的主要病害。利用不同地区和寄主来源的4个菌核病分离物对44份大豆微核心种质进行连续2年的田间接种鉴定,筛选抗/耐菌核病的大豆种质资源,为大豆抗菌核病育种提供优异抗性种质。结果表明:(1)不同大豆种质对菌核病的抗性不同,在44份微核心种质中,中抗种质6份(13.64%),中感种质27份(61.36%),感病种质9份(20.45%),高感I种质2份(4.55%),其中合丰24、大天鹅蛋、倪丁花眉豆、牛毛黄、大黄豆和五月黄6个中抗种质可作为抗性亲本用于大豆抗菌核病育种。(2)不同地区和寄主来源的4个菌核病分离物致病性不同,分离物黑西5(黑龙江省,大豆),病情指数49.32,病斑长度达到5.93 mm,致病性最强;黑饶24(黑龙江省,大豆)与Qin 24(青海省,油菜)致病性次之;Hef 50(安徽省,油菜)的病情指数为39.02,病斑长度为3.65 mm,致病性最弱。用黑西5鉴定和筛选抗菌核病大豆种质最为有效。

大豆分子育种研究进展

分子育种技术的研究和应用是近十余年来世界大豆生产发展的重要科技动力。2011年,国内外在大豆分子育种相关领域取得了新的进展。在分子标记开发与辅助育种方面,发掘出与产量、发育、品质、抗病和抗逆等性状相关的新的分子标记或QTL;在新基因挖掘方面,克隆了与光周期反应、共生固氮、品质及抗逆性相关的基因,并分析了其功能。在大豆转基因育种方面,遗传转化体系的优化取得了新的进展,转化效率有所提高,同时对一些功能基因(包括来自其它物种的一些基因)进行了功能评价和育种利用价值评估。转基因大豆继续保持良好的发展势头,并且出现一些新的发展方向。该文对这些研究进展进行了综述,并对今后的发展趋势进行了展望。

提高南繁条件下大豆杂交成功率的方法

为了加快育种进程,拓宽新品种的遗传基础,提高大豆在南繁条件下的杂交结实率,本研究选用7个东北春大豆早熟品种,在海南三亚进行光照处理和杂交技术试验,观察供试品种在长日照(18 h)处理和三亚自然短日照条件下植株形态、生长发育进程、花器官特征和花粉育性的变化,并研究光照处理、母本是否去雄和母本花蕾大小对杂交效果的影响。结果表明,海南冬季自然短日照致使大豆开花持续时间缩短,株高、花朵数量和单花重量降低,花朵及其各组成部分变小(P<0.01),花粉败育率上升(P<0.01)。以自然短日照处理植株作母本、长日照处理的材料作父本,在母本植株上选大花蕾,采用不去雄杂交,获得64.36%的杂交结实率,可基本满足杂交育种的需要。基于试验结果,提出了南繁条件下提高大豆杂交成功率的综合技术方案。

大豆再生相关基因GmWUS的克隆及表达分析

WUS基因在植物再生过程中具有重要作用。为初步了解GmWUS的功能,基于已公布的大豆基因组数据对该基因进行了相关生物信息学分析,表明GmWUS和At WUS蛋白在酸性区域存在较大差异,而其他结构域较保守。从大豆茎尖克隆到GmWUSa的全长序列,该基因亚细胞表达定位于细胞核,表明它可能是一种同源异型域转录因子。q PCR检测种子萌发过程中子叶GmWUS的表达变化,发现GmWUSa和GmWUSb表达量均随萌发天数上升,但GmWUSa在后期表达量下降。丛生芽诱导期间,子叶节处GmWUS的表达呈现出一种先增后减的近似周期规律,表明GmWUS可能参与了丛生芽的分化和再生。比较GmWUSa和GmWUSb的表达变化趋势,推测两基因的功能可能在时间上互补。本文的结果有助于研究GmWUS在大豆再生过程的作用,解释丛生芽的形成机制和作为过表达GmWUS基因增强大豆再生能力、提高转化效率的依据。

大豆豆奶风味品质研究进展

大豆豆奶营养丰富,且包含多种具有独特生理功能的活性成分,但豆奶的不良风味品质却长期制约其发展。该文主要针对大豆豆奶风味品质的化学成分及改进方法、大豆活性成分与加工工艺对豆奶风味品质的影响、豆奶风味评价面临的问题和发展方向等进行系统介绍,以期为大豆品质育种和豆奶加工提供参考。

利用BC_2群体定位大豆蛋白质含量QTL

进行大豆蛋白质含量相关的QTL定位可为分子标记辅助选择（MAS）育种和基因挖掘提供依据。本研究选用综合性状优良、蛋白质含量高的中黄13作轮回亲本，低蛋白质含量的东山69作供体亲本，构建了BC2F2、BC2F3回交导入系群体，采用SSR分子标记技术，获得含86个SSR标记、覆盖1 400.1cM、由19个连锁群组成的遗传连锁图谱a，利用完备区间作图法（ICIM），对BC2F2、BC2F3分离群体的蛋白质含量进行QTL分析。结果表明：在BC2F2家系中检测到3个蛋白质含量相关QTL，分布于A1、C1和J连锁群，表型贡献率分别为10.00%、7.07% 和9.23%；在BC2F3家系中检测到4个蛋白含量相关QTL，分布于B1、C1、I和J连锁群，表型贡献率分别为17.57%、3.46%、8.53%和11.80%。标记区间Satt396～Satt180和Sct_001～Satt654在BC2F2、BC2F3家系中被同时检测到，且Sct_001～Satt654内发现的QTL很可能是一个与蛋白质含量相关的新位点。

大豆炸荚发生规律及分子遗传基础

炸荚是野生大豆繁衍后代的一种原始自然属性,同时也是栽培大豆减产的主要原因之一,因此对其发生规律和分子遗传基础的研究具有重要的理论意义和潜在的育种应用价值。文章在剖析抗炸荚大豆荚部细胞学微观组织结构特征的基础上,总结了大豆炸荚的发生规律和大豆炸荚表型性状的鉴定指标与方法,介绍了抗炸荚种质鉴定与抗炸荚品种选育概况,同时详细阐述了大豆抗炸荚性状的分子遗传基础研究进展,最后对大豆抗炸荚性的研究与应用进行了展望。

不同结荚习性大豆品种顶端花序发育过程的形态解剖学特征

结荚习性是大豆[Glycine max （L.） Merr.]最重要的株型相关性状之一。分别在自然光照、短日照（12 h）、长日照（16 h）条件下, 通过形态观察和解剖学研究, 比较短花序有限结荚习性大豆品种中黄13、长花序有限结荚习性品种凤交66-12和无限结荚习性品种中黄24顶端花序分化过程的差异。结果表明, 有限结荚习性品种出苗后20-24 d即开始顶端花序分化, 分化持续时间12-16 d, 比无限结荚习性品种分化起始早, 持续时间长; 长花序有限型品种凤交66-12比短花序有限型品种中黄13顶端花序分化的起始时间早, 分化速度快; 无限结荚习性品种顶端花序发育起始日期较晚, 分化时间短。短日照可使大豆顶端花序发育起始时间提前, 分化期缩短, 长日照则相反, 说明光照长度对大豆顶端花序的发育有明显影响。

不同大豆品种对触杀型除草剂的耐受性

采用不同浓度除草剂处理大豆叶片,对4个大豆品种的草铵膦和百草枯耐受性进行研究。结果表明,不同品种对两种除草剂的耐受性存在明显差异,中豆32对百草枯耐受浓度最高为0.24mg/L;中黄10号次之,为0.18mg/L;东农50和小粒豆最低为0.12mg/L。中豆32对草铵膦耐受浓度最高为6mg/L;吉林小粒豆1号次之,为4mg/L;中黄10号和东农50的耐受浓度均为3mg/L。

代表性大豆种质异黄酮主要组分含量鉴定

采用HPLC检测方法,对100份不同来源的代表性大豆种质进行异黄酮含量分析,结果显示大豆种质中主要含有6种异黄酮组分,分别为黄豆苷、黄豆黄苷、染料木苷、丙二酰基黄豆苷、丙二酰基黄豆黄苷和丙二酰基染料木苷,且异黄酮含量在不同生态区间和品种间均存在显著差异,变异丰富;南方产区大豆品种的异黄酮总含量最高,黄淮大豆产区次之,北方大豆产区最低;6种主要异黄酮组分含量的变异系数变化范围为33.44%～52.03%。相关分析表明异黄酮总含量与各主要组分含量之间均呈极显著正相关,与脂肪含量呈极显著负相关。在此基础上,筛选出高异黄酮含量的大豆种质2份,分别为平顶黑豆和PI-567479,低异黄酮含量的大豆种质2份,分别为茶色豆和牡丰1号,可以用于大豆异黄酮育种或遗传研究。