黑龙江省大豆品种对大豆疫霉根腐病抗性评价及抗性基因推导

采用下胚轴伤口接种法,利用课题组在黑龙江省分离鉴定的8个大豆疫霉根腐病生理小种（race1、race3、race4、race5、race9、race13、race44、race54）对黑龙江省曾经大面积推广种植的44个大豆品种进行接种鉴定。结果表明,对8个生理小种分别有45.5%、29.5%、40.9%、43.2%、36.8%、45.5%、31.8%、72.7%表现抗性或中间类型,共产生37种反应型;通过基因推导,合丰-44,绥农-12可能含有Rps1c基因或Rps1a＋Rps1c、Rps1c＋Rps6、Rps1c＋Rps7的基因组合;黑河-32可能含有Rps1a＋Rps1d的基因组合,其它品种可能含有新的抗病基因或基因组合,表明黑龙江省存在丰富的抗大豆疫霉根腐病的种质资源。     

不同肥力和密度处理对超高产大豆品种的光合特性和产量的影响

以超高产大豆辽豆14号与普通产量大豆辽豆11号为试材,研究了不同施肥水平和种植密度处理对其光合特性和产量的影响。结果表明,不同施肥水平下,辽豆14号叶片的光合速率从盛荚期以后均高于辽豆11号;不同种植密度水平下,辽豆14号叶片的光合速率从始粒期以后均高于辽豆11号。辽豆14号在始粒期的光合速率日变化未出现“午休”现象,而且整个鼓粒期保持了较高的叶面积指数。成熟时收获指数高,植株抗倒伏能力强是超高产品种的明显特征。     

黑龙江省栽培大豆异黄酮含量的初步分析

大豆中含有大豆异黄酮，其主要活性成份为染料木素和大豆甙元。大豆异黄酮是引起大豆苦涩味的主要因子，同时也具有一定的生理活性。利用HPLC对黑龙江省46个主栽大豆品种（系）和6个特用豆品种的大豆异黄酮含量进行分析，筛选出3个高异黄酮含量的主栽品种和2个特用豆品系。并初步分析了遗传差异是影响大豆异黄酮含量的主要因素，同时栽培环境对大豆异黄酮含量也有影响。     

大豆基因组GmRAV同源基因的生物信息学分析

利用Phytozome数据库、NCBI网站,和MEGA4.0、ClustalX软件对大豆（Glycine max）基因组中RAV同源基因进行了生物信息学分析,发现大豆RAV基因有4个拷贝,分别分布于第1、2、10和20号染色体上;RAV蛋白含有AP2/ERF（53～108）和B3（172～286）结构域。豆科植物大豆、东方山羊豆和苜蓿RAV蛋白亲缘关系较近。大豆的RAV基因4个拷贝中,Glyma01g22260与Glyma02g11060亲缘关系最近并且与苜蓿聚为一类,GmRAV和Gly-ma20g32730的亲缘关系也很近,并且与东方山羊豆聚为一类。推测大豆4个RAV拷贝在进化过程中功能上发生了较大的分化,在光周期抑制开花过程中可能发挥着重要作用。     

利用已知植物R基因对大豆基因组抗病候选基因的预测

用已知的52个抗病基因的全长蛋白质序列在GenBank中对大豆（Glycine max L．）ESTs进行tblastn检索,得到的ESTs具备Score≥100和E—value≤10^-10。作为侯选的抗病基因同源ESTs（R—gene—like ESTs）,利用Phrap软件进行聚类拼接,聚类后的unigene在GenBank数据库中通过Blastx来证实其可能的抗病功能。通过该方法,得到403条与抗病基因同源的ESTs,其中有33个推导编码产物含有NBS—LRR或TIR—NBS—LRR结构域;102条推导的编码产物含有LRR或PK／LRR结构域;254条推导的编码产物含有PK结构域;其它结构域有14条。证明了应用全长序列进行数据库检索的方法是一种快速高效的基因预测方法,得到的RGA数量多类型丰富,为R基因的克隆提供了一种新思路。     

大豆品种绥农10抗疫霉根腐病遗传分析及抗病基因的SSR标记

用子叶法接种大豆疫霉根腐病1号生理小种,分析抗病亲本绥农10和感病寄主Williams的杂交F1、F2、F3的抗病性。结果表明,F1单株均表现为抗病;F2群体抗感分离比例符合3∶1;由F2感病单株衍生出的F3株系均表现感病,F2抗病单株衍生出的F3株系抗感分离株系比值符合1∶2;说明绥农10中对大豆疫霉根腐病1号生理小种的抗性受1对单显性基因控制,将该抗病基因拟名为RpsSN10。用500对大豆SSR引物和124株绥农10/Wil-liamsF2分离群体对RpsSN10基因进行定位,将RpsSN10基因定位在F连锁群上,其中标记Satt423和Satt149与RpsSN10基因的遗传距离分别为9.8cM和11.2cM,并分别位于目的基因的两侧。     

基于因子分析的大豆品种豆腐加工品质综合评价

以东北地区有代表性的31个大豆栽培品种为样本进行豆腐加工,对豆腐得率、保水性和质构特性等12项品质指标进行系统测定,通过因子分析,对不同大豆品种的豆腐加工适用性进行综合评价。结果表明：可将12个原始品质指标归属为5个相互独立的公因子,公因子1对硬度、黏聚性、回复性和黏附性等4项指标起支配作用;公因子2对表观破断应变起支配作用;公因子3对表观破断强度、表观弹性率和保水性起支配作用;公因子4对弹性和咀嚼度起支配作用;公因子5对干得率和湿得率起支配作用。由各大豆品种豆腐加工品质的综合因子得分可以得出,铁丰37、黑河29和东农48三个品种是优选的豆腐加工优良品种。     

大豆CONSTANS同源基因的克隆及表达

CONSTANS（CO）是调控拟南芥由营养生长向生殖生长转换的关键基因。本研究利用RACE法从晚熟（光周期敏感）大豆品种自贡冬豆中克隆得3个大豆CO同源基因,分别为Glyma04g06240、Glyma13g01290和Gly-ma06g06300。电子克隆法检索发现另外5个同源性较高的基因,这些基因均含一个内含子,其编码氨基酸序列与拟南芥AtCO的B-box和CCT功能结构域高度同源。qRT-PCR分析叶片中Glyma04g06240、Glyma06g06300和Glyma13g01290的表达发现,短日下三者表达均呈现昼夜节律模式,表现为白天降低,夜间积累,凌晨达到表达高峰;长日处理仅影响了这些基因在夜间的积累量。此外,Glyma06g06300和Glyma13g01290在大豆叶片、茎尖、花及嫩荚中有大量表达。短日处理时Glyma13g01290的表达在自贡冬豆由营养生长向生殖生长转化的过程中逐渐增加,而长日处理至13d后其表达逐渐被抑制,表明Glyma13g01290可能参与自贡冬豆开花的调控。     

hrpZpsta和RIPs双价抗病基因转化大豆的研究

构建了含有hrpZpsta和RIPs的双价抗病基因植物表达载体,采用农杆菌介导法,以大豆子叶节为外植体,将双价抗病基因hrpZpsta和剧风转人大豆品种吉农28中,以耐盐基因BADH作为筛选标记基因、筛选得到T1阳性植株18株;T1。转基因植株PCR、Southern杂交及RT—PCR检测表明外源基因已成功整合到了大豆基因组中并可遗传给后代。     

18种大豆种子蛋白质、氨基酸和脂肪酸的组成成分分析

对18种大豆种子蛋白质和氨基酸、总脂肪及脂肪酸组成进行了分析。结果表明:榆林地区的横山老黑豆和神木连枷条的蛋白质含量较高,山西地区的汾豆79氨基酸含量最高,东北地区的吉育82的总脂肪含量最高;GC-MS共鉴定出7种脂肪酸,其中亚油酸和油酸的含量较高,不饱和脂肪酸的含量均在70%以上,其中子洲小黑豆、靖边黑豆和晋豆19所提取的油中不饱和脂肪酸含量在80%以上。研究结果可为筛选更适合种植的大豆品种提供理论依据。     

大豆资源抗疫霉根腐病基因分析

采取下胚轴创伤接种法鉴定156份大豆资源对13个不同毒力基因型大豆疫霉菌株的抗性。结果表明,125份资源分别抗1～13个菌株,占鉴定资源总数的80.13%。125份抗性大豆资源与13个大豆疫霉菌株共产生90种反应型。通过与13个鉴别寄主的反应型比较发现,有9份大豆资源产生的5种反应型与含有已知抗病基因的大豆资源的反应型相同;12份大豆资源产生的5种反应型与已知2个抗病基因组合的反应型一致,另外,还有至少抗1个菌株的104份大豆资源产生的80种反应型,既不同于已知单个抗病基因的反应型,也不同于2个已知抗病基因组合的反应型,推测可能含有新的抗病基因或基因组合。     

大豆疫霉根腐病部分抗性的遗传分析

利用苏88-M21×新沂小黑豆衍生的176个重组自交家系（NJRISX）,采用根部创伤接种方法接种大豆疫霉菌株P6497,研究大豆对大豆疫霉根腐病部分抗性的遗传机制。结果表明苏88-M21对大豆疫霉P6497的部分抗性是由2对互补的主基因加多基因控制,主基因遗传率为74.13%,多基因遗传率为23.79%。     

Effect of biotic elicitors on enrichment of antioxidant properties and induced isoflavones in soybean

ABSTRACT:  The antioxidant properties of methanolic extracts from soybean obtained with germination, wounding, and application of biotic elicitors were evaluated. Also, the relationship between observed antioxidant properties and compositional changes in isoflavone content was determined. The 2 biotic elicitors used in this study were the food-grade fungus Aspergillus sojae and A. sojae cell wall extract. Isoflavone content was determined by C₁₈ reverse phase high-performance chromatography coupled with a photodiode array detector. Antioxidant activities of the extracts were measured using 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging and β-carotene cooxidation in a linoleate system. Higher antioxidant activities were observed in wounded and elicitor-treated extracts when compared with nonwounded control extracts. In addition, the phenolic content was higher in extracts from wounded and elicitor-treated soybean. Germination for 3 d slightly decreased total isoflavone content (–4.3%); however, wounding increased total isoflavone content (25.8%). The soybean extracts from seeds treated with A. sojae biotic elicitors had the highest total isoflavone contents (9.8 to 11.6 mg/g extract) and displayed the highest antioxidant activities in both the DPPH and β-carotene assays. Also identified in the wounded and elicitor-treated extracts were the induced isoflavones glyceollins that contributed to the higher isoflavone contents observed.     

完备区间作图法定位大豆含油量QTL及标记辅助选择

以高油大豆吉农18和高蛋白大豆吉育47杂交后获得的F2及F2∶3衍生群体为材料,采用QTL Ici-Mapping v2.2完备区间作图法在F2及F3群体中共检测到7个高含油量QTL,分布于4个遗传连锁群,可解释3.60%~20.98%的遗传变异。Satt636在10份大豆材料中的标记辅助选择检测,发现其符合度最高为83.33%。     

大豆种质资源对东北SMV1号和3号株系的抗性鉴定

采用556份大豆种质资源为供试材料,在2006和2007年连续两年分别接种SMV1号和3号株系,对其成株抗性和种粒斑驳抗性均进行了鉴定。结果表明,接种1号株系的成株抗病资源446份,占80．2％;抗种粒斑驳资源107份,占19．2％;对成株和种粒斑驳均表现抗性的资源103份,占18．5％。接种3号株系的成株抗病资源151份,占27．2％;抗种粒斑驳资源87份,占15．7％;对成株和种粒斑驳均表现为抗性的资源76份,占13．7％。对1号和3号株系,在成株和种粒抗性上均表现抗病的资源69份,占12．4％。以上资源特别是兼抗资源在大豆生产和抗病育种中应予以重视。研究还显示,来自辽宁和吉林的供试资源对1号和3号株系的成株和种粒抗性均较好;来自中国农科院作物所和黑龙江的供试资源对1号株系的成株抗性较好,但对1号和3号株系的种粒抗性相对较差。     

大豆SCoT分子标记技术体系的优化、验证及检测

采用L25（56）正交试验和单因素试验2种方法对影响大豆SCoT-PCR反应的Mg2＋浓度、dNTPs浓度、Taq DNA聚合酶用量、引物浓度和模板DNA用量等因素进行优化,优化后的20μL大豆SCoT-PCR体系为：Mg2＋浓度2.0mmol·L-1、Taq聚合酶用量1.5U、引物浓度0.250μmol·L-1、dNTPs浓度0.2mmol·L-、DNA模板用量30ng;退火温度最适为50.4℃.运用18个大豆品种验证,该反应体系稳定、可靠,并从82条引物中筛选出条带清晰、多态性较好的32条引物.利用大豆品种吉育75、本地黑豆及其10株F2对该反应体系进行了初步的遗传验证,结果显示,杂交后代植株中出现了双亲的位点和亲本位点的缺失.该反应体系的建立为大豆种质遗传多样性分析、遗传连锁图谱构建及分子标记辅助育种提供了新的技术手段.     

向日葵抗锈病基因同源序列的克隆与分析

向日葵锈病严重影响向日葵的产量。为了找到抗锈病相关基因,根据已知NBS-LRR型抗病基因保守结构域P-loop和GLPL设计简并引物,以接菌的抗病向日葵品种CM29叶片的cDNA为模板进行扩增。通过克隆转化得到10个具有连续开放阅读框的抗病基因同源序列（RGA）,经系统进化分析将其分为TIR-NBS-LRR和non-TIR-NBS-LRR两种类型。对其氨基酸序列进行多重序列比对,结果显示所获得的RGA具有典型的NBS-LRR型抗病基因保守结构域,即P-loop、kinase-2a、kinase-3a和GLPL结构。运用BLASTX分析这些结果,表明其RGA与已知的抗病基因相应保守区域的同源性为18．1％～51．1％,说明它们可能与抗病功能基因具有密切联系。