我国大豆分子设计育种成果与展望
大豆育种总结报告书范文(3篇)

第1篇一、引言大豆(Glycine max L. Merril)是我国重要的油料作物和蛋白质来源,其产量和品质直接影响着我国粮食安全和人民生活质量。
近年来,随着全球气候变化和资源环境约束的加剧,大豆育种面临着巨大的挑战。
本报告总结了我国大豆育种研究的主要成果、存在的问题及未来发展趋势。
二、大豆育种研究的主要成果1. 育种技术不断创新(1)分子标记辅助选择:通过分子标记技术,快速筛选优异基因,提高育种效率。
例如,我国科研团队成功研发了大豆SSR标记,为大豆育种提供了有力的技术支持。
(2)基因编辑技术:利用CRISPR/Cas9等基因编辑技术,对大豆基因进行精准改良,提高大豆产量、抗逆性和品质。
如关跃峰等研究团队通过基因编辑技术,成功创制了根瘤数量不同程度改变的各种大豆突变体,实现了碳氮平衡的高效固氮,提高了大豆产量和蛋白含量。
(3)分子育种技术:结合分子标记辅助选择和基因编辑技术,实现大豆品种的精准育种。
如苏二虎等研究团队针对内蒙古野生大豆资源,开展分子育种研究,发掘优异基因,提高大豆产量和品质。
2. 优异品种选育取得显著成效(1)高产大豆品种:我国育成了多个高产大豆品种,如“中黄13”、“辽豆25”等,产量比传统品种提高20%以上。
(2)高蛋白大豆品种:我国育成了多个高蛋白大豆品种,如“中黄16”、“中豆22”等,蛋白质含量比传统品种提高10%以上。
(3)抗逆性大豆品种:我国育成了多个抗逆性大豆品种,如“中黄18”、“黑农61”等,适应性强,产量稳定。
3. 育种体系不断完善(1)品种资源保护:我国建立了大豆品种资源库,收集保存了丰富的大豆品种资源,为育种研究提供了基础。
(2)育种技术平台建设:我国建立了大豆育种技术平台,为育种研究提供了技术支持。
(3)育种产业链条完善:我国大豆育种产业链条逐步完善,从品种选育、种子生产到销售,形成了完整的产业链。
三、大豆育种存在的问题1. 育种技术有待进一步提高(1)分子育种技术:尽管我国在分子育种领域取得了一定的成果,但与发达国家相比,仍存在较大差距。
我国大豆育种的新进展

我国大豆育种的新进展近几年,我国大豆育种的新进展受到国内外的大量关注和推崇。
国家农业科学院和科技部连同诸多科研机构共同合作,在大豆育种方面取得了突破性进展。
首先,我国大豆育种科学水平明显提高。
改良种和新品种的培育工作得到不断加强,相应的育种技术、育种方法和育种理论也得到了充分发挥。
近几年,我国以改良既有品种为基础,由越南、日本、美国等国引进大豆新品种,其品质、生产水平和采收率均达到国际先进水平。
此外,在育种理论和育种技术的研究与开发方面,科研机构和大豆种质资源保护中心开展了大量活动。
其次,多种新技术应用于大豆育种。
计算机辅助育种成为大豆育种领域内最先进的技术,它可以在更短的时间内更有效地达到育种目的。
与此同时,还推广应用DNA测序技术、基因工程技术等新技术,从而更有效地追踪种源,识别新品种,加快育种进程。
最后,大豆育种学家们经过长期的研究,提出了一系列的育种新理念。
大豆育种的新理念,如“可持续性育种”、“品质增值育种”、“安全育种”等,对于更高质量、更好品质、更高增产的大豆育种有重要意义。
综上所述,我国大豆育种的新进展是一个值得关注的话题,我们可以看到,大豆育种的技术发展、新理念的产生以及新品种的引进等都推动了我国大豆育种的新进展。
这些新进展,为我国大豆产业的发展提供了有力的技术支持。
未来,我国大豆育种的科学水平将越来越高,各类新技术也将得到更广泛的应用。
政府在推动大豆育种发展的过程中要给予更多的支持,为保障大豆种质资源安全和大豆育种工作的发展创造有利的政策环境,以此提高我国大豆质量,满足国际市场大豆需求,使我国大豆产业更好发展。
结尾综上所述,近几年我国大豆育种取得了明显的进展,政府也在加大支持力度,从而推进大豆育种的发展。
未来我国大豆育种的科学水平将更上一层楼,为国家大豆产业的发展和提高大豆品质提供强有力的技术支撑。
大豆抗病育种摘要

大豆抗病育种摘要随着人们对健康饮食的需求日益增长,大豆已经成为越来越多人的选择。
但是,在种植大豆的过程中,病虫害的问题也随之而来。
为了解决这一问题,科学家们进行了大豆抗病育种的研究。
本文将对大豆抗病育种的背景、现状以及未来进行探讨。
一、大豆抗病育种的背景在过去的几十年里,大豆生产一直受到广泛的关注。
大豆不仅是一种重要的蛋白质来源,而且是重要的农业作物。
然而,在大豆种植的过程中,病虫害是一个重要的问题。
传统的防治方法包括化学药物、生物防治以及物理防治,但是这些方法会对生态环境造成不可逆的损害。
为解决这一问题,科研人员选择进行大豆抗病育种。
二、大豆抗病育种的现状目前,大豆的品种多样性极高。
大豆栽培时,病毒、菌、虫、草等害虫会对大豆产生不同程度的损害,并逐渐导致大豆的生长停滞、叶片逐渐凋萎、减少茎秆复合,同时会导致产量的下降。
人们选择通过育种的方法,来寻找能够抵御不同病虫害的大豆品种。
目前,大豆抗病育种主要分为生物防治和分子育种两种方法。
1、生物防治生物防治包括利用真菌、细菌、病毒以及其他微生物来对抗病虫害。
生物防治主要依赖于天然杀菌剂和生物制品,通过抑制和杀灭病原体,从而达到控制病害的目的。
这样不仅可以保持环境的稳定性,同时还可以提高大豆的种植品质和收成。
2、分子育种分子育种是一项新兴的技术,它可以通过分析大豆基因组的结构和基因组中存在的通路,来筛选抗病性更强的大豆品种。
分子育种的主要方法包括基因组学、遗传学和生物信息学等。
这些技术可以帮助人们了解大豆病害产生的原因,并为培育更加耐病性的大豆品种提供支撑。
三、大豆抗病育种的未来对于大豆抗病育种的未来展望,两种方法都有着巨大的潜力。
具体而言,大豆生物防治将不断研究和开发新的杀菌剂和生物制品,并将这些技术应用到现有的保护措施中去。
生物防治不仅能够保留环境,同时也能够保证大豆种植的品质和产量。
而分子育种技术的应用,可以更加准确地寻找具有高抗病性的基因。
这种技术可以帮助培育更强和耐病的豆品种,并能够进一步提高大豆的产量和品质。
大豆育种总结报告

大豆育种总结报告大豆育种总结报告大豆是世界主要的粮食作物之一,对人类的生活贡献极大。
然而,随着人口的不断增长和粮食需求的增加,大豆产量的提高成为当今社会所面临的重要问题。
因此,大豆育种逐渐成为农业科技研究的热点之一。
我国大豆育种是在长期的实践和研究的基础上发展起来的。
通过传统育种和现代生物技术相结合的方法,不断研发和培育出了一系列的良种。
这些新品种具有高产、抗病虫害、适应性强等特点,为我国大豆产量的提高做出了巨大贡献。
首先,在育种过程中,我们充分利用了现代生物技术手段,例如利用基因编辑技术对大豆基因进行改良,以提高大豆的产量和抗逆性。
同时,我们也积极引进国外先进的大豆育种技术和材料,并通过与国外科研机构的合作,不断优化我们国家的育种技术。
其次,我们重点关注抗病虫害的育种工作。
通过选择具有一定抗性的大豆种质资源,并通过杂交育种的方式,研发出了具有抗病虫害的新品种。
这些新品种在实际生产中表现优异,有效地减少了农药的使用量,减轻了环境污染,提高了大豆产量。
此外,我们还注重提高大豆的品质和适应性。
通过杂交和选择的方式,我们成功地培育出了一系列适应性强、品质优良的新品种。
这些新品种不仅在我国国内得到了广泛应用,还在国际市场上拥有竞争优势,大幅提升了我国大豆的市场地位和影响力。
在大豆育种过程中,我们还面临一些挑战和问题。
首先是人力和物力的不足,大豆育种需要大量的人力和物力投入,但目前我国在这方面的资源仍然不足。
其次是技术的不完善,虽然我们已经在育种技术方面取得了一定进展,但与国际先进水平相比,仍然存在一定差距。
最后是市场需求的不确定性,因为大豆的市场需求受多种因素的影响,我们需要及时调整育种策略,以适应市场的变化。
为了进一步推动大豆育种工作的发展,我们提出了以下几点建议:首先,加大对大豆育种研究的投入力度,提高育种技术的水平。
其次,加强国内外科研机构的合作,借鉴国外先进的大豆育种技术和经验。
最后,加强市场需求的调研,根据市场需求调整育种策略,提高大豆品种的市场竞争力。
承德农科所大豆育种的回顾与展望

如 标项 目两大 类 。一般 必标 项 目为 1 项 , 1 必 须全 面 标注 。特 别 必标 项 目是 针对 特殊 情况 而 要求 必 须标 注 的项 目, 约 有 1 大 7项 , 据 情 况 有选 择 性 地 标 根 注 。凡 必标 项 目而 未标 注 的 ,即可认 定 为 标注 项 目不 全。 在种 子 市场 执 法检 查 中 , 当发 现外 标签 上标 注 项 目
科 技 成果 。 备 了很好 的发展 优势 。 具 1 承 德农 科所 大 豆育 种具 有 的优 势和 资源 情 况
11 历年 取得 的科 研 成果 .
111 “ 国野 生大 豆 资 源 的考 察 与搜 集 ”9 1 获 .. 全 18 年 田用 种 的可 以不 具体 标 注 。
王瑞 霞 , 孙 阁 , 张 扬 , 胡 颖 。 立 民 桑
(承德 市农 业科 学研 究所 , 北 承德 河
摘
076 6 0 0)
要 : 德 农 科 所 首创 利 用 高蛋 白野 生 大豆 做 母 本 与栽 培 大豆 杂 交获 得 成 功 。 育 出具 有 完 全 野 生 大豆 细胞 质 、 高蛋 承 选 超
不 全 时 , 当打开 包装 物 , 应 检查 有无 内标签 以及 内标签
标 注的 项 目是 否充 分 。
33 不 真 实 标 签 的认 定 .
方法 采 用下 列 的示 例 :0 5年 7月标 注 为 2 0 — 7 2o 05 0 。 331 生产 商名 称 : 指最 初 的商 品种 子 供应 商 。 - 0 . 是 331 生产 商地 址及 联 系方 式 : 种 子经 营许 可 证 注 _ 1 . 按
大豆分子育种

大豆分子育种大豆是全球重要的粮食作物和油料作物之一,其广泛应用于食品加工、饲料生产和能源开发等领域。
然而,如何进一步提高大豆的产量和品质一直是种植者和科学家们关注的热点问题之一。
为了实现这一目标,分子育种作为一种现代育种方法,在大豆育种中发挥了关键作用。
一、大豆分子育种的基本原理和方法大豆分子育种是基于大豆的基因组和遗传信息,通过利用分子标记和基因组学等技术手段,寻找与产量、品质等重要农艺性状相关的基因或位点,并利用这些信息进行优良品种的选育和改良。
其基本原理和方法可分为以下几个方面:1. 多态性标记的筛选。
利用分子标记技术,对大豆种质资源进行遗传多样性分析,筛选具有多态性和与目标性状相关的分子标记。
2. 关联分析。
通过收集大豆种质资源的多态性标记信息和农艺性状表型数据,运用统计学和生物信息学方法,进行基因位点与性状之间的关联分析,确定与目标性状相关的基因或位点。
3. 基因定位。
通过大豆种质资源的交叉分离群体和分子标记的遗传图谱构建,将目标性状相关基因定位在染色体上,为后续的分子标记辅助选择和基因克隆提供基础。
4. 分子标记辅助选择。
根据基因定位结果,发展针对有关基因的分子标记,通过标记辅助选择的方式,加速优良基因的引入和固定,提高育种效率。
二、大豆分子育种的应用进展和成果大豆分子育种在过去几十年中取得了显著的进展和成果。
通过分子育种手段的应用,科学家们成功地鉴定和利用了与大豆产量、耐逆性、品质等相关的基因或位点,开展了一系列大豆育种项目,取得了以下成果:1. 产量的提高。
通过发掘与产量相关的基因或位点,优良的产量性状被成功地引入到现有的商业品种中,提高了大豆的单株产量和总产量。
2. 耐逆性的改良。
利用分子标记和基因组学的方法,发掘与大豆耐旱、耐寒、抗病等性状相关的基因或位点,成功培育了一批具有优良耐逆性的品种,提高了大豆的抗逆性和适应性。
3. 品质的改良。
大豆分子育种也被广泛应用于大豆蛋白质含量、脂肪酸组成、油酸含量等品质性状的改良。
大豆分子设计育种技术及优异材料的创新与应用

大豆分子设计育种技术是一种先进的育种手段,它利用
分子生物学、遗传学、基因组学等多学科的知识和技术,通
过对大豆基因组进行精确设计和改造,培育出具有优异性状
的大豆新品种。
这种技术的主要优势在于能够更精确、高效
地改善大豆的农艺性状,如产量、品质、抗性等,从而满足
现代农业生产的需要。
在大豆分子设计育种技术的创新方面,主要包括以下几
个方面:
1.大豆基因组测序和基因挖掘:通过对大豆基因组的测序
和分析,挖掘出与重要农艺性状相关的基因,为后续的分子
设计育种提供基因资源。
2.分子标记辅助选择:利用分子标记技术对大豆进行基因
型鉴定,实现对目标性状的快速、准确选择,提高育种效率。
3.基因编辑技术的应用:通过基因编辑技术,如CRISPR-Cas9等,对大豆基因组进行精确编辑,实现对特定基因的定点突变或插入,从而创造出具有优异性状的大豆
新材料。
在大豆分子设计育种技术的应用方面,已经取得了显著的成
果。
例如,通过分子设计育种技术,已经成功培育出多个具
有高产、优质、抗病、抗虫等优异性状的大豆新品种,这些
品种在农业生产中得到了广泛应用,并取得了良好的经济效益和社会效益。
此外,随着技术的不断发展,大豆分子设计育种技术还有很大的发展空间。
例如,可以通过进一步挖掘和利用大豆基因组中的优异基因资源,提高大豆的产量和品质;同时,也可以结合其他育种手段,如杂交育种、诱变育种等,进一步提高大豆分子设计育种的效率和准确性。
总之,大豆分子设计育种技术及优异材料的创新与应用是现代农业科技发展的重要方向之一。
通过不断创新和完善这种技术,有望为大豆产业的可持续发展提供强有力的技术支撑。
大豆育种与遗传改良的研究进展

大豆育种与遗传改良的研究进展近年来,随着全球对于粮食安全和可持续农业的关注日益增加,大豆作为一种重要的粮食作物也受到了广泛关注。
大豆育种和遗传改良成为提高大豆产量和品质的关键手段。
本文将介绍大豆育种与遗传改良的研究进展,探讨其对大豆产业的意义和发展前景。
一、大豆育种的目标和策略大豆育种的目标是培育出适应不同环境条件、高产优质的大豆品种。
为了实现这一目标,育种工作者采用了多种策略。
首先,通过遴选具有高产性、抗病害和适应不同种植区域条件的优良种质资源,为后续的育种工作提供基础。
其次,利用现代分子生物学和基因工程技术,研究大豆的遗传规律和基因功能,探索与产量和品质相关的关键基因,从而为后续的分子辅助选择和转基因改良提供理论依据。
此外,还可以通过杂交育种、突变育种等手段,快速获得具有新性状或改良性状的大豆品种。
二、大豆遗传改良的研究进展在大豆遗传改良方面,研究人员取得了一系列重要成果。
首先,通过基因组学研究,确定了大豆基因组的组成和功能,并发现了一些与产量和品质相关的重要基因。
例如,研究人员鉴定了控制大豆花荚颜色的重要基因,为进一步培育色素丰富的大豆品种奠定了基础。
其次,利用分子标记辅助选择技术,在大豆育种中实现了高效率的品种选择,加速了育种进程。
通过与具有抗病性的优良品种进行杂交,研究人员还成功培育出多个抗病性强的大豆品种,提高了大豆抗病能力。
此外,还开展了大豆转基因改良的研究。
研究人员通过转基因技术向大豆中导入抗虫基因和耐逆基因,增强大豆的抗虫性和逆境适应能力,提高了大豆产量和品质。
三、大豆育种与遗传改良的意义和前景大豆育种与遗传改良对于提高大豆产量和品质、促进粮食安全和可持续农业具有重要意义。
首先,通过培育高产优质的大豆品种,可以提高大豆产量,满足人们不断增长的粮食需求。
其次,通过提高大豆的抗病性和耐逆性,可以减少农药的使用,降低农业对环境的负担,并提高农业的可持续性。
此外,大豆还是一种重要的蛋白质来源,改良大豆的品质可以提高人们的蛋白质摄入水平,满足人们对高品质膳食的需求。
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我国大豆分子设计育种成果与展望田志喜1*刘宝辉2 杨艳萍3 李 明1 姚 远4 任小波4 薛勇彪11 中国科学院遗传与发育生物学研究所 北京 1001012 中国科学院东北地理与农业生态研究所 哈尔滨 1500813 中国科学院文献情报中心 北京 1001904 中国科学院 重大科技任务局 北京 100864摘要 大豆是重要的粮油兼用作物,同时也是人类优质蛋白及畜牧业饲料蛋白的主要来源,在我国粮食结构中占有重要地位。
目前,我国育种技术主要以常规育种为主,大豆科学研究和生产水平明显落后于美国。
通过中国科学院战略性先导科技专项(A 类)“分子模块设计育种创新体系”的实施,已经鉴定到若干高产、优质分子模块,解析了部分重要农艺性状的模块耦合效应,创制了一批大豆优异种质材料,成功培育多个高产、优质的初级模块大豆新品种,初步建立了大豆分子模块设计育种体系。
未来,应继续加强种质资源的系统评价、挖掘利用和创制,推动自主性整合公共数据库构建,健全数据共享机制,大力开展大豆高产稳产突破性技术和豆粕替代饲料的研究,加快分子设计育种和人工智能育种创新体系建设,培育具有突破性的大豆新品种,创制绿色高效栽培技术,增强我国大豆自产能力,缓解大豆需求缺口。
关键词 大豆,育种技术,分子模块设计育种,分子模块,模块耦合与组装DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2018.09.004*通讯作者资助项目:中国科学院战略性先导科技专项(A 类)(XDA 08000000)修改稿收到日期:2018年8月27日① USDA. https:///psdonline/app/index.html#/app/advQuery.专题:分子模块设计育种Designer Breeding by Molecular Modules1 我国大豆产业与科研现状1.1 大豆是我国食用油和饲料的主要来源,供需矛盾日益突出大豆是重要的粮食作物和经济作物,为人类提供丰富优质的油脂和蛋白资源。
无论大豆油还是作为饲料的豆粕,我国一直都是消费大国,消费量居世界第一位。
仅 2017 年,我国消费大豆油 1 740 万吨,占全球消费总量的 30.9%;消费豆粕 7 407 万吨,占全球消费总量的 31.7%①。
随着人口增长、人民生活水平提高和饮食结构的变化,我国对大豆的需求逐年增加,供求矛盾日益突出。
1995 年以前我国一直是大豆净出口国。
1995 年,国家调整大豆进出口政策,增加进口,减少出口,我国首次成为大豆进口国,随后呈逐年上升趋势。
2000 年进口突破 1 000 万吨,2010 年突破 5 000 万吨,2017 年高达 9 553 万吨。
目前,我国大豆对外依存度高达 87% 以上,为世界最大的大豆进口国,且 2017 年的进口主要来源于巴西、美国和阿根廷,分别占我国进口总量的 53%、34% 和 7%②。
1.2我国大豆生产和科研水平落后于美国自 1978 年以来,经过大豆育种学家的不懈努力,我国已经培育了 1 800 多个大豆新品种,在生产上品种更换了 4—5 次,使大豆单产提高 140%。
但是,与国外大豆主要生产国相比,我国大豆单产还有很大差距。
目前,巴西、美国和阿根廷等大豆生产大国的大豆平均产量已经高于 3 000 公斤/公顷(相当于 200 公斤/亩);与之相比,我国大豆平均单产长期以来在 120 公斤/亩左右徘徊。
近年来,我国大豆科研水平有了明显提升,但与美国相比,还有相当大的差距。
对 1916—2017 年间大豆相关研究的 SCI 论文进行统计,结果表明,美国以绝对的数量和质量优势占据全球大豆研究发文量的首位,其研究论文总量占全球总发文量的 44%,且发文量排名前 10 位的机构均来自美国,Top10% 的高被引论文数量也排名第一,占高被引论文总量的一半以上。
在大豆相关发明专利授权数量上,美国也雄踞榜首。
通过大豆核心专利的技术布局分析发现,核心专利和相关技术主要掌握在孟山都、陶氏-杜邦等美国公司手中,这些公司通过对大豆种子技术的掌控来实现对产业链源头的垄断。
在育种技术上,美国育种公司已经开始了分子育种,而我国基本以传统育种方式为主,在育种效率和对具体性状的精确改良上明显落后于美国。
2大豆分子模块设计育种成果通过中国科学院战略性先导科技专项(A类)“分子模块设计育种创新体系”的实施,我国在分子模块鉴定、分子模块耦合效应解析、初级分子模块设计品种培育等方面都取得了较好的进展,初步建立了大豆分子模块设计育种体系。
相关研究成果发表于Nature Biotechnology、Nature Genetics、Molecular Plant等国际期刊,申请和获得发明专利 20 多项。
2.1分子模块鉴定大豆是光周期敏感的短日照植物,这限制了大豆的种植区域。
中国科学院东北地理与农业生态研究所(以下简称“东北地理所”)孔凡江和刘宝辉团队、中国科学院遗传与发育生物学研究所(以下简称“遗传发育所”)田志喜团队和中国科学院华南植物园侯兴亮团队合作,克隆了大豆长童期基因J。
该基因突变型可推迟低纬度条件下(短日照)大豆开花时间,比野生型提高产量 30%—50%。
通过功能分析揭示了大豆特异的光周期调控开花的 PHYA(E3E4)-J-E1-FT 遗传网络模型。
群体遗传学分析发现,J 基因在适应低纬度大豆品种中至少存在8种功能缺失型等位变异,该研究为大豆在低纬度地区的生产奠定了重要的理论基础。
相关研究结果于 2017 年发表在Nature Genetics[1]。
国内外学术期刊Nature Plants、Chinese Bulletin of Botany 等作了专文评述:“研究结果为大豆热带地区适应性理论的揭示和应用打开了一扇大门”。
此研究成果入选了《国家自然科学基金资助项目优秀成果选编(七)》。
百粒重是大豆产量的重要构成因子,受多个遗传位点调控,目前有关大豆百粒重基因的克隆和种子形成的分子机制研究还较少。
遗传发育所张劲松和陈受宜究团队与黑龙江省农业科学院满为群和来永才等团队合作,利用全基因组重测序,通过对野生大豆 ZYD7 和栽培大豆 HN44 的重组自交系群体材料进行 QTL 分析,发现一个来源于野生大豆控制大豆百粒重的优势基因Glyma17g33690(PP2C),其作用机制是与油菜素内酯②农业部市场与经济信息司。
农产品供需形势分析月报。
[2018-02-11]。
/ztzl/nybrl/rlxx/201802/P020180211534950278328.pdf。
BR信号通路的转录因子(GmBZR1 等)相互作用,通过去磷酸化激活这些转录因子来促进下游控制种子大小的基因表达以提高粒重。
群体遗传分析发现,近 40% 的栽培大豆不含PP2C-1基因型,该基因型导入到不含该位点的大豆品种中有望进一步提高现有大豆品种产量。
相关研究结果于 2017 年发表在Molecular Plant[2]。
中国科学院植物研究所贺超英团队与东北农业大学合作,通过对栽培大豆 SN14 和野大豆 ZYD0006 杂交群体的 QTL 及两个亲本差异表达基因的共定位分析发现,GmWRKY15a非翻译区中 CT 重复数目的变异影响其表达量,很可能与大豆种子大小及其驯化有关。
这一工作首次发现了 WRKY 转录因子参与调控大豆种子大小,为理解大豆驯化过程和机制提供了新的思路。
相关研究结果于 2017 年发表在Journal of Experimental Botany[3]。
大豆叶柄夹角影响冠层结构、光合作用效率,并最终影响产量,是大豆的重要农艺性状之一,但叶柄夹角的调控机制尚不明确。
东北地理所冯献忠团队与中国农业科学院和美国普渡大学研究团队合作,通过分析大豆叶柄夹角增大的gmilpa1突变体,鉴定了控制大豆叶柄夹角的GmILPA1 基因。
该基因编码 APC8-like 蛋白,并通过与GmAPC13a互作形成复合体来行使功能。
研究还发现,GmILPA1基因主要在叶原基基部细胞表达,可能是通过促进细胞增殖及分化以控制叶枕形态。
相关研究结果于 2017 年发表在Plant Physiology[4]。
大豆是重要的油料作物,种子油脂含量是大豆最重要的品质性状之一。
驯化过程中的人工选择使大豆种子中油脂含量不断提高。
遗传发育所田志喜团队和中国科学院昆明动物研究所王文团队联合攻关,对 302 份代表性大豆种质进行了深度重测序和基因组分析,在驯化阶段鉴定出 121 个强选择信号,在品种改良阶段鉴定出 109 个强选择信号,进一步分析发现至少 96 个选择信号和油相关的性状有关,说明大豆产油性状受到强烈人工选择,形成复杂的网络系统共同调控油的代谢,从而引起了不同种质油相关性状的变异。
该研究还定位了一些重要农艺性状的分子模块,如控制花周期的E1,控制生长习性的Dt1,控制绒毛颜色的T等,为大豆重要农艺性状调控网络的研究奠定了重要基础。
相关研究 2015 年发表于Nature Biotechnology[5]。
此研究成果入选了2016年出版的《国家自然科学基金资助项目优秀成果选编(六)》。
遗传发育所张劲松和陈受宜团队通过转录组分析,构建了大豆籽粒油分的基因共表达网络,从中鉴定出油脂快速合成时期种子偏好表达的转录因子GmZF351,其编码串联 CCCH 锌指蛋白。
功能分析发现,过表达GmZF351能够显著提高转基因拟南芥和大豆种子的油脂含量。
群体遗传分析发现,GmZF351在驯化中受到人工选择,其单倍体型来自于野生大豆 III 型,与高基因表达量、启动子活性和油脂含量相关联。
该研究对提高大豆品质和价值具有重要意义,相关研究于 2017 年发表在Plant Physilogy[6]。
此外,通过“分子模块设计育种创新体系”先导专项,还定位了一批与开花期和分枝相关的分子模块,如QNE1、qFT12-1、TMS22等。
另外,还在豆科特异丢失基因、重要基因家族进化上取得了一些重要进展[7-13],探讨了它们在大豆驯化过程中的作用,为后续大豆分子模块挖掘和设计育种奠定了理论基础。
2.2大豆重要性状分子模块耦合效应不同复杂性状间的耦合是分子设计育种的关键科学问题。
产量、品质等性状大都是多基因控制的复杂性状,由于受到一因多效和遗传连锁累赘的影响,一些性状在不同材料和育种后代中协同变化,呈现出耦合性相关。
解析复杂性状间耦合的遗传调控网络,明确关键调控单元,对分子设计育种具有重要意义。
遗传发育所田志喜团队联合该所王国栋、朱保葛以及华盛顿州立大学张志武等多家团队对 809 份大豆栽培材料的 84 个产量和品质性状进行了连续多年多点的观测,发现不同性状间呈现不同程度的相关性。
进而,利用全基因组关联分析对 84 个性状的调控位点进行了系统的全基因组扫描,鉴定出 245 个显著性关联位点。