摘要：大豆（Glycine max）含硫氨基酸合成途径中的酶基因是含硫氨基酸组分的重要调控基因,发掘相关酶基因对高含硫氨基酸分子育种具有重要意义.文章采用大豆物理与遗传整合图谱,通过BioMercator2.1将113个含硫氨基酸合成途径酶基因及33个控制含硫氨基酸含量的QTL整合到遗传图谱Consensus Map 4.0上,依据酶基因位点与QTL的一致性以及QTL的效应值,初步筛选到16个与含硫氨基酸合成相关的候选基因.通过生物信息学方法对候选基因进行拷贝数、SNP、表达谱等分析,鉴定到12个相关酶基因,分别位于D1a、M、A2、K和G等8个连锁群上.生物信息学分析显示这些基因所在QTL可解释含硫氨基酸遗传变异的6.0％～38.5％,其中9个基因的间接效应值超过10％. 12个相关酶基因参与含硫氨基酸代谢的重要途径,且多在子叶、花中高丰度表达,存在丰富的SNP.这些基因可作为候选基因进行功能标记开发,将为大豆分子设计育种奠定基础.

摘要：土壤中磷含量与植物铁的吸收密切相关,为研究供铁充足条件下不同P∶Fe配比对不同磷效率基因型大豆农艺性状和磷/铁利用率的影响,本文以前期筛选到的磷高效和磷低效大豆品种为试验材料,采用沙培方式和裂区设计研究不同P∶Fe比对大豆生物学性状的影响及基因型差异,并利用因子得分综合评价磷高效和磷低效基因型对不同P∶Fe处理的响应,以解析农艺性状与大豆体内磷/铁利用率的关系,从而为磷、铁肥合理施用提供理论依据。结果表明:(1)R5期,磷高效基因型在各处理下的株高、茎粗、根干重和地上部干重增长相对较快,且均大于磷低效基因型;磷高效和磷低效基因型在P∶Fe比为100∶100处理下的R5期单株根干重较低,而百粒重较大。此外,磷高效和磷低效基因型的籽粒磷利用率在P∶Fe比为1000∶100时降至最低。(2)典型相关分析表明,磷高效基因型R5期的茎粗与叶片铁利用率呈正相关关系,而磷低效基因型R5期的地上部干重与叶片磷利用率呈负相关关系。(3)R8期单株地上部干重和R3期叶片磷利用率的增加有助于磷高效基因型单株粒重的增加,而R3期单株根重的增加反而会导致磷高效基因型单株粒重的下降。R3期株高、R3期和R8期地上部干重的增加都有助于磷低效基因型单株粒重的增加,而R3期、R5期和R8期的茎粗以及R5期叶片铁利用率的增加反而导致磷低效基因型单株粒重下降。而且,R8期单株地上部干重对磷高效和磷低效基因型的直接正向贡献均最大。(4)利用因子得分综合评价发现,P∶Fe≤100∶100时,磷高效和磷低效基因型在P∶Fe比为100∶100处理下的综合表现最好;当P∶Fe≥500∶100时,磷高效和磷低效基因型在P∶Fe比为1000∶100处理下的综合表现最好。综上,鼓粒初期可以作为筛选不同磷效率基因型的一个重要时期。在铁供应充足情况下,应考虑到土壤磷素累积和植酸对磷素效率影响问题,无论是磷高效还是磷低效基因型施P∶Fe比达到1∶1时整体表现最好。

摘要：为了探明不同铁水平下大豆生理特性的变化与品种耐性的关系,以铁效率差异显著的铁高效(吉育99)和铁低效(吉育93)大豆品种为试材,采用水培方式,裂区设计,基因型为主区,铁处理为裂区,测定大豆抗氧化酶活性、叶绿素荧光参数、叶绿素相对值(SPAD)和干重,并通过典型性相关性分析、建立二次多项式逐步回归方程以及Logistic模型对测定指标进行分析。结果表明,铁胁迫条件下,大豆基因型、铁浓度,以及两者间的互作效应对大豆叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性影响显著;铁高效品种的PSⅡ实际光化学量子效率(Phi PSⅡ)、电子传递速率(ETR)、暗适应下PSSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)以及SOD、POD和CAT活性显著高于铁低效品种。典型性相关分析表明,过氧化氢清除能力与PSⅡ实际光化学效率显著相关。通过建立二次多项式逐步回归方程发现,2个品种的SPAD均与Fv/Fm呈正相关,干重与Phi PSⅡ呈正相关;铁高效品种的SPAD和干重均与Phi PSⅡ呈正相关,而铁低效品种SPAD和干重则与Fv/Fm呈正相关。Logistic模型分析表明,在低铁条件下,铁高效品种V和Vm均高于铁低效品种。综上,铁高效大豆品种在低铁条件下通过维持较高的CAT活性和Phi PSⅡ,避免膜质过氧化导致的光合能力下降,并通过提高V和Vm加快干物质的积累,增强对铁胁迫的耐性。本研究结果为大豆铁高效育种提供了一定的理论参考。

摘要：茎秆强度、株高、主茎节数、节间长度、茎叶重、根重等是评价大豆倒伏的重要相关农艺性状,为综合分析这些性状,以便揭示大豆倒伏的遗传机理,本研究以地理远缘重组自交系(RIL)群体为试材,在发生倒伏的3个主要时期,调查倒伏相关农艺性状和家系倒伏情况,分析不同生育时期主要农艺性状与田间实际倒伏的关系。结果表明:RIL群体在R4期开始发生倒伏,不同发育时期各主要农艺性状与家系倒伏情况相关性不同,R4期至R8期影响倒伏的主要农艺性状经历了由茎重向株高、节间长度和茎秆强度等性状的演变。本研究使用多个农艺性状设计了8个大豆倒伏评价指数综合分析RIL群体田间倒伏情况,各倒伏指数在各生育时期均与家系倒伏情况呈极显著正相关,且相关性均高于其它单一性状与实际倒伏情况的相关性。其中,倒伏指数[(节间长度×茎重)/茎杆强度]与实际倒伏情况相关性最高,且仅用最少农艺性状代替直观观察到的倒伏情况,可作为倒伏研究的一个复合评价指标用于对RIL群体进行抗倒伏QTL定位,为将来大豆抗倒伏优异等位基因的挖掘提供技术手段。

摘要：为探明磷水平与大豆铁效率之间的关系,以铁效率差异显著的大豆品种为试验材料,采用水培方式和裂区设计对地上部和根系性状分别进行主成分分析,利用Logistic方程动态模拟地上部和根系的干物质积累过程,综合评价磷元素的生理作用,进一步探讨磷水平与大豆铁效率之间的关系。结果表明:通过主成分分析将11个地上部指标和10个根系指标分别综合为4种因子;磷元素主要是通过光合效率和根系发达水平来发挥其生理作用。Logistic方程结果表明基因型以及磷供应水平影响干物质的积累为:在高磷条件下,铁高效品种地上部和根系的干物质积累能力均强于铁低效品种;铁高效品种在无磷、低磷和高磷3种供磷条件下地上部干物质积累量差异不很明显;高磷并不能使铁低效品种地上部干物质积累量提高。在高磷条件下,铁高效品种根系干物质积累能力强于铁低效品种;无磷胁迫激发铁高效品种和铁低效品种根系干物质迅速累积,其中铁低效品种根系干物质积累能力强于铁高效品种。以上结果表明大豆体内存在复杂的磷铁互作关系,且过量施磷无益于产量增加。

摘要：为了提高杂交大豆育种效率,进一步提高杂交大豆产量,以5份大豆细胞质雄性不育系为母本,12份恢复系为父本,采用NCⅡ设计方法组配60个杂交组合,对产量、单株荚数、单株粒数和每荚粒数分别进行杂种优势、配合力效应、及其与F1性状的相关性分析。结果表明,F1产量性状中亲优势组合占全部组合的55%,超高亲优势组合占30%,中亲和超高亲优势均≥20%的占15%。单株荚数、单株粒数、每荚粒数等产量相关性状的中亲优势组合分别占55%、56. 67%和23. 33%,超高亲优势率均为负值。17份亲本材料的一般配合力(general combining ability,GCA)变化范围为-27. 94%～56. 62%,其中6份材料表现为正效应;30个杂交组合的特殊配合力(special combining ability,SCA)为正值,占总体的50%。此外,SCA与F1籽粒产量和单株荚数的杂种优势及其性状值均相关;GCA与产量性状值和单株粒数的中亲优势呈极显著相关,与单株荚数的中亲优势、单株粒数、每荚粒数的超高亲优势及性状值呈显著相关;各性状SCA与GCA之间不相关。单株荚数和单株粒数对产量的贡献较大。产量杂种优势强的组合双亲具有高的一般配合力,而且兼具有较高的特殊配合力。