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作物学报 2013年第10期39卷 1739-1745页

作者：盖江涛赵团结李艳盖钧镒南京农业大学大豆研究所/国家大豆改良中心/农业部大豆生物学与遗传育种重点实验室/作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏南京210095

腺苷酸激酶(adenylate kinase,ADK)催化ATP+AMP 2ADP的可逆反应,是维持细胞能量动态平衡的关键酶,在植物中参与调节生长发育和逆境应答等过程。目前有关大豆ADK的研究还未见报道。本文通过RT-PCR方法,从耐盐大豆品种南农1138-2的叶中克... 详细信息

腺苷酸激酶(adenylate kinase,ADK)催化ATP+AMP 2ADP的可逆反应,是维持细胞能量动态平衡的关键酶,在植物中参与调节生长发育和逆境应答等过程。目前有关大豆ADK的研究还未见报道。本文通过RT-PCR方法,从耐盐大豆品种南农1138-2的叶中克隆到一个腺苷酸激酶基因,命名为GmADK。GmADK的编码区序列(coding DNA sequence,CDS)长804 bp,编码267个氨基酸。预测其蛋白结构含有典型的腺苷酸激酶功能域ATP-AMP(Ap5A)结合位点和AMP结合位点。蛋白序列比对和进化树分析表明,大豆与菜豆(Phaseolus vulgaris)和蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)中的ADK序列相似性最高,亲缘关系最近。组织表达显示GmADK基因的表达量在大豆叶和根中高于茎中。荧光定量PCR分析表明GmADK的表达受盐胁迫的调节,且在耐盐(南农1138-2)和盐敏感(科丰1号)品种间存在差异。在叶和根中,200 mmol L–1NaCl处理6、12和24 h后,GmADK的表达量在盐敏感品种中比未处理对照有所降低,但在耐盐品种中却比未处理对照升高,因此推测GmADK可能参与大豆对盐胁迫的响应。

关键词：大豆(Glycine max[L ]Merr ) 腺苷酸激酶基因克隆盐胁迫

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大豆叶面茸毛密度和长度的QTL定位

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作物学报 2013年第1期39卷 12-20页

作者：邢光南刘泽稀楠谭连美岳汉王宇峰 KIM Hyun-Jee 赵团结盖钧镒南京农业大学大豆研究所/国家大豆改良中心/农业部大豆生物学与遗传育种重点实验室/作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏南京210095

大豆叶茸毛形态对抗虫性、耐旱性等均有重要作用。本研究利用2个重组自交系群体NJRIKY(KY)和NJRIXG(XG)进行叶面茸毛密度和长度的遗传与QTL定位分析。结果表明,2个性状在2个群体中均有大幅度变异,存在不同程度的超亲分离,两者有极显著... 详细信息

大豆叶茸毛形态对抗虫性、耐旱性等均有重要作用。本研究利用2个重组自交系群体NJRIKY(KY)和NJRIXG(XG)进行叶面茸毛密度和长度的遗传与QTL定位分析。结果表明,2个性状在2个群体中均有大幅度变异,存在不同程度的超亲分离,两者有极显著负相关(r=–0.49和–0.62),叶面茸毛密度的遗传率(75.7%～76.8%)高于叶面茸毛长度的遗传率(45.2%～62.9%);检测到2个叶面茸毛密度主效QTL(XG群体的PD1-1和KY群体的PD12-1,表型贡献率分别达20.7%和21.7%);两群体叶面茸毛密度遗传构成中加性QTL贡献率占20.7%～36.2%,互作QTL只占0～1.4%,而未定位到的微效QTL所占份额很大,为38.1%～56.1%,是以往只用定位程序而未注意遗传构成解析所没有发现的特点;未在KY中检测到叶面茸毛长度加性QTL,互作QTL贡献率也仅4.2%,而微效QTL贡献率达58.7%;但在XG中叶面茸毛长度加性QTL PL1-1和PL12-1贡献率分别达18.3%和22.5%,占主要成分,互作QTL和微效QTL贡献均较小,说明该性状两群体的遗传构成有很大差异。大豆叶面茸毛密度和长度的遗传涉及多个效应不同的基因/QTL。

关键词：大豆茸毛密度茸毛长度 QTL定位

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大豆结荚习性、荚色和种皮色相关野生片段分析

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作物学报 2013年第7期39卷 1155-1163页

作者：王吴彬何庆元杨红燕向仕华邢光南赵团结盖钧镒南京农业大学大豆研究所/国家大豆改良中心/农业部大豆生物学与遗传育种重点实验室(综合)/作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏南京210095

结荚习性、荚色和种皮色是大豆的重要形态性状,与进化密切相关。利用由151个家系组成的野生大豆(Glycine soja Sieb et Zucc.)染色体片段代换系(CSSL)群体(SojaCSSLP1),通过不同表型CSSL组间比对,分别检测到与结荚习性、荚色和种皮色相... 详细信息

结荚习性、荚色和种皮色是大豆的重要形态性状,与进化密切相关。利用由151个家系组成的野生大豆(Glycine soja Sieb et Zucc.)染色体片段代换系(CSSL)群体(SojaCSSLP1),通过不同表型CSSL组间比对,分别检测到与结荚习性、荚色和种皮色相关的1、3和2个野生片段(基因)。其中,5个野生片段(基因)分别与前人在栽培豆中检测到的无限结荚Dt1、荚色L1、荚色L2、绿种皮G和黑种皮i基因相对应,说明野生大豆与栽培大豆间、栽培大豆与栽培大豆间在这些片段上均存在等位变异分化,是与大豆进化相关的基因/片段。另一个与荚色相关的Satt273野生片段能使大豆表现黑荚,可能是本研究的新发现,但还需进一步验证。

关键词：野生大豆染色体片段代换系荚色结荚习性种皮色

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回交自交系(BIL)群体4对主基因加多基因混合遗传模型分离分析方法的建立

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作物学报 2013年第2期39卷 198-206页

作者：王金社赵团结盖钧镒南京农业大学大豆研究所/国家大豆改良中心/农业部大豆生物学与遗传育种重点实验室(综合)/作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏南京210095

主基因加多基因混合遗传模型是用于分析数量性状表型数据的统计分析方法,该方法便于育种工作者利用杂种分离世代的数据对育种性状的遗传组成初步判断,制定相应的育种策略,也可用于校验QTL定位所揭示的数量性状的性状遗传组成。回交自交... 详细信息

主基因加多基因混合遗传模型是用于分析数量性状表型数据的统计分析方法,该方法便于育种工作者利用杂种分离世代的数据对育种性状的遗传组成初步判断,制定相应的育种策略,也可用于校验QTL定位所揭示的数量性状的性状遗传组成。回交自交系(BIL)群体是永久性群体,可以进行有重复的比较试验,适用于受环境影响较大的复杂性状的遗传研究。本研究以BIL群体为对象构建了4对主基因、主基因加多基因分离分析方法的遗传模型,包括2类11个遗传模型。利用基于IECM(iterative expectation conditional maximization)算法的极大似然分析方法估算各个混合遗传模型中的分布参数,用AIC值和一组适合性测验结果选取最优模型,并从入选模型的分布参数通过最小二乘法估计遗传参数。由1个模拟的随机区组试验对模型进行验证,模拟群体中遗传参数的估计值与设定值之间具有很好的一致性。利用本文建立的模型重新分析大豆回交自交系群体(Essex×ZDD2315)及其亲本对胞囊线虫(Hetero-dera glycines Ichinohe)1号生理小种的抗性数据后发现4对主基因模型优于原报道的3对主基因模型,说明本方法的有效性和正确性。

关键词：回交自交家系群体(BIL) 主基因加多基因混合遗传分离分析

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大豆花叶病毒HC-Pro基因保守序列克隆及其RNAi载体的构建

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大豆科学 2013年第6期32卷 744-749页

作者：高乐宋英培李凯章红运沈颖超翟锐智海剑作物遗传与种质创新国家重点实验室/南京农业大学国家大豆改良中心/农业部大豆生物学与遗传育种重点实验室江苏南京210095

大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)病是全球最主要的大豆病害之一,严重危害大豆的产量和品质。RNA干扰(RNA interference,RNAi)能够在mRNA水平特异性沉默同源靶基因,为抗病毒作物的培育提供了新的途径。本研究对国内外11个不同SM... 详细信息

大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)病是全球最主要的大豆病害之一,严重危害大豆的产量和品质。RNA干扰(RNA interference,RNAi)能够在mRNA水平特异性沉默同源靶基因,为抗病毒作物的培育提供了新的途径。本研究对国内外11个不同SMV流行株系的HC-Pro基因进行了核苷酸序列比对,并以SC3株系的cDNA为模板克隆出高度保守的268 bp的基因片段,进而利用GATEWAY技术构建了适合农杆菌介导大豆转化的RNAi表达载体pB7GWIWG2(II)-HC-Proi。并对BP反应和LR反应的纯化产物进行了测序鉴定,测得序列在NCBI上进行比对,匹配度为100%;以35S启动子和终止子设计引物,扩增得到464和478 bp两个片段,说明HC-Proi基因与pB7GWIWG2(II)重组形成反向重复结构,载体构建成功。结果为利用RNA干扰技术改良大豆对大豆花叶病毒的抗性奠定了基础。

关键词：大豆花叶病毒 HC—Pro基因克隆 RNAi GATEWAY技术载体构建

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大豆对大豆花叶病毒株系SC6和SC17抗病基因的精细定位

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作物学报 2013年第2期39卷 216-221页

作者：阳小凤杨永庆郑桂杰智海剑李小红南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业部大豆生物学与遗传育种重点实验室/国家大豆改良中心江苏南京210095 湖南省作物研究所湖南长沙410125

针对我国北方和长江流域大豆产区广泛分布的SMV株系SC6和SC17,利用2个抗病大豆品种Q0926和中豆35分别与感病品种南农1138-2和南农菜豆5号配制2个抗感杂交组合Q0926×南农1138-2和中豆35×南农菜豆5号以及一个抗抗组合Q0926×... 详细信息

针对我国北方和长江流域大豆产区广泛分布的SMV株系SC6和SC17,利用2个抗病大豆品种Q0926和中豆35分别与感病品种南农1138-2和南农菜豆5号配制2个抗感杂交组合Q0926×南农1138-2和中豆35×南农菜豆5号以及一个抗抗组合Q0926×中豆35,研究3个组合的F1、F2、F2:3抗性遗传规律,探讨Q0926对SC6和中豆35对SC17及2个抗病品种对同一SMV株系抗性基因的等位关系,并对大豆对2个株系的抗病基因进行了标记定位。结果显示,Q0926×南农1138-2和中豆35×南农菜豆5号2个抗感杂交组合在分别接种SC6和SC17后,F1表现抗病,F2呈3抗∶1感分离比例,F2:3家系呈1抗∶2分离∶1感病的分离比率,表明Q0926对SC6和中豆35对SC17的抗病性分别由1对显性基因控制;抗抗组合Q0926×中豆35的F1和F2在接种2个株系后均未发现感病单株,表明Q0926与中豆35对SC6和SC17株系的抗病基因分别是等位或紧密连锁的。分别利用2个抗感组合的F2和F2:3群体对2个抗病基因的定位结果显示,第2染色体上的25个SSR标记与抗SC6的基因RSC6连锁,最近的2个标记与抗性基因RSC6的排列次序和遗传距离为BARCSOYSSR_02_0617(0.775cM)-RSC6-BARCSOYSSR_02_0621(0.519cM);第2染色体上的38个SSR标记与抗SC17的基因RSC17连锁。最近的2个标记与抗性基因RSC17的排列次序和遗传距离为BARCSOYSSR_02_0622(0.264cM)-RSC17-BARCSOYSSR_02_0627(0.262cM),其对应的物理区间分别为52kb和60kb。抗性遗传研究为抗大豆花叶病毒育种的亲本选配、后代选择提供了理论指导,抗性基因的标记定位研究为抗性基因的分子标记辅助选择和抗病基因的图位克隆奠定了基础。

关键词：大豆大豆花叶病毒抗性遗传等位性 SSR标记

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大豆查尔酮还原酶基因GmCHR的克隆与植物表达载体构建

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大豆科学 2013年第2期32卷 139-142页

作者：刘江陈沛邢光南赵团结李艳盖钧镒南京农业大学大豆研究所/国家大豆改良中心/农业部大豆生物学与遗传育种重点实验室/作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏南京210095

黄酮类化合物在植物中参与过滤紫外线、固氮和花色形成等过程,异黄酮对人体有抗氧化、预防乳腺癌等保健作用。查尔酮还原酶(chalcone reductase,CHR)是植物中参与黄酮类化合物代谢的重要酶。克隆大豆查尔酮还原酶基因并构建植物表达载体... 详细信息

黄酮类化合物在植物中参与过滤紫外线、固氮和花色形成等过程,异黄酮对人体有抗氧化、预防乳腺癌等保健作用。查尔酮还原酶(chalcone reductase,CHR)是植物中参与黄酮类化合物代谢的重要酶。克隆大豆查尔酮还原酶基因并构建植物表达载体,有助于进一步研究其功能和异黄酮的代谢过程。采用RT-PCR方法,从栽培大豆(Gly-cine max)南农1138-2中,克隆得到了第14号染色体上的一个编码大豆查尔酮还原酶(chalcone reductase,CHR)的基因,命名为GmCHR。该基因含有948 bp长的编码区序列(Coding DNA Sequence,CDS),编码315个氨基酸。预测其蛋白质分子量为35.5 kDa,等电点为6.32。与其他豆科植物中的查尔酮还原酶相比,GmCHR蛋白序列与葛藤(Puerari-ae montana)CHR的相似性最高,达94%。组织表达分析表明,在自然生长条件下GmCHR在叶中的表达量最大;其次是种子;在花和茎中相同;在根中的表达量最小。利用Gateway方法获得植物过表达载体pMDC83-GmCHR,经检测表明过表达载体已成功转化农杆菌EHA105,为今后进一步了解GmCHR在大豆异黄酮代谢过程中的功能提供材料基础。

关键词：大豆异黄酮查尔酮还原酶基因表达

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高光谱遥感估测大豆冠层生长和籽粒产量的探讨

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作物学报 2013年第2期39卷 309-318页

作者：吴琼齐波赵团结姚鑫锋朱艳盖钧镒南京农业大学大豆研究所/国家大豆改良中心/农业部大豆生物学与遗传育种重点实验室综合作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏南京210095 南京农业大学/国家信息农业工程技术中心/江苏省信息农业高技术研究重点实验室江苏南京210095

现代作物育种需要监测大量育种材料的生长并估测产量潜势,高光谱遥感技术为此提供了简单、快捷、非损伤性测定的可能途径。选取30份大豆育成品种进行连续2年的产量比较试验,在盛花期(R2)、盛荚期(R4)和鼓粒始期(R5)测定地上部生物量(ADM... 详细信息

现代作物育种需要监测大量育种材料的生长并估测产量潜势,高光谱遥感技术为此提供了简单、快捷、非损伤性测定的可能途径。选取30份大豆育成品种进行连续2年的产量比较试验,在盛花期(R2)、盛荚期(R4)和鼓粒始期(R5)测定地上部生物量(ADM)和叶面积指数(LAI),并利用ASD高光谱地物仪同步收集大豆冠层反射光谱信息。供试品种间ADM、LAI和产量差异显著或极显著。不同生育期可见光和近红外区域的光谱反射率与大豆ADM、LAI及产量均有显著相关,尤其在R4和R5期相关性最高。在构建大量光谱参数的基础上,遴选出对ADM、LAI及产量预测精度较好的回归模型。其中,R5期的P_Area560光谱参数与LAI和R4期的V_Area1450光谱参数与ADM构建的两个生长性状的监测模型效果最好,决定系数(R2)分别为0.582和0.692。未发现单一生育期光谱参数对大豆估产的有效模型,但综合R2期NPH1280、R4期V_Area1190以及R5期NPH560构建的产量估测模型,决定系数(R2)达到0.68,效果较好。本研究结果表明高光谱遥感对大豆冠层生长监测和产量估测有相对可行性,可望在大规模育种计划中用于早期产量估测。

关键词：大豆高光谱遥感冠层反射光谱地上部生物量叶面积指数产量

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Environment-differential association analysis of antibiosis to common cutworm in Chinese soybean germplasm population and optimization of cross design

Environment-differential association analysis of antibiosis ...

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第24届全国大豆科研生产研讨会

作者： Hyunjee Kim 邢光南贺建波赵团结杨守萍李艳 Reid G.Palmer 盖钧镒南京农业大学大豆研究所/国家大豆改良中心/农业部大豆生物学与遗传育种重点实验室(综合)/作物遗传与种质创新国家重点实验室 Department of Agronomy Iowa State UniversityAmesIowa 50011USA

Common cutworm(CCW)is one of the serious leaf-feeding pests of soybean,and causes significant yield losses in China.A sample of the Chinese germplasm population composed of 526soybean accessions was studied through association analysis using 233 polymorphic markers to detect QTL and corresponding alleles related to antibiosis to CCW with larva weight(LW)as indicator.A two-stage procedure with multi-loci genetic model at the second stage was used in association mapping,which was conducted for individual years due to very significant Accession x Year interaction in *** results were environment-differential;26 and 43 QTL with their 217 and 421 alleles were detected in 2009 and 2011,*** those,ten loci on Chromosome 2,8,12,14,16 and 17 with total 124 alleles were common between ***,the detected QTL-allele matrices of the population in individual years were established,which showed more allele effect variation in 2011 than in *** breeding potential of possible combinations among the 526 accessions was estimated and the 10 top crosses common between the years were identified according to their predicted *** best crosses were mainly from resistant by resistant accessions and transgressive progenies with LW much lower than the best accession(00 mg vs.149 mg)could be *** study implies that the association analysis,with suitable markers and improved procedures,can detect many QTL/multi-alleles for a germplasm population and provide full genetic information in matrix for optimized cross design and marker-assisted progeny selection.

关键词： Soybean[Glycine max（L.）Merr.] Antibiosis Common cutworm[Spodoptera litura（Fabricius）] Genome-wide association mapping QTL-allele matrix Optimizing cross design

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两个大豆开花期QTL定位及对农艺性状的影响分析

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华北农学报 2013年第2期28卷 63-69页

作者：王涛杨春燕赵青松闫龙肖付明智海剑张孟臣国家大豆改良中心南京农业大学大豆研究所作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏南京210095 河北省农林科学院粮油作物研究所国家大豆改良中心石家庄分中心农业部黄淮海大豆生物学与遗传育种重点实验室河北省作物遗传育种重点实验室河北石家庄050031 邯郸市农业科学院河北邯郸056001

以冀豆12为母本,冀nf 58为父本通过杂交构建包含175个家系的F9:11重组自交系群体为试验材料。采用134个SSR标记,利用Kosambi函数绘制了一张包含117个标记,长度为1 373.6 cM的遗传图谱。运用QTL Cartogra-pher v2.5软件的复合区间作图法(... 详细信息

以冀豆12为母本,冀nf 58为父本通过杂交构建包含175个家系的F9:11重组自交系群体为试验材料。采用134个SSR标记,利用Kosambi函数绘制了一张包含117个标记,长度为1 373.6 cM的遗传图谱。运用QTL Cartogra-pher v2.5软件的复合区间作图法(CIM)和QTL Network 2.0软件的基于混合线性模型的区间作图法(NWIM)同时检测到2个控制开花期性状的QTL。其中,qFTO-1定位在O连锁群标记区间Satt581～Sat_190内,加性效应值分别为2.49和2.02,增效基因来自nf 58,贡献率最高为27.2%;qFTC2-1定位在C2连锁群标记区间Satt557～Sat_251内,加性效应值分别为-3.50和-3.84,增效基因来自冀豆12,贡献率最高为55.6%。2个连锁群上QTL间存在加性×加性上位互作效应。效应值为-0.672 8,重组型大于亲本型。2个QTL对产量相关性状有显著影响,与表型相关分析结果的趋势一致。其中,qFTO-1平均提高单株产量2.62 g,qFTC2-1平均提高单株产量2.26 g。这些研究为分子标记辅助育种及分子克隆提供理论依据。

关键词：大豆开花期相关分析 QTL 上位互作效应

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