中国台湾大豆基因组的研究

台湾大学谢兆枢教授使用栽培大豆、野生大豆和13个大豆近缘种共15个品种．按已定系的栽培种大豆GmPM1／9的cDNA,设计4段引子（物）,将参试品系的GmPM1/9蛋白码定基因的exonl、open reading frame（ORF）、intron分别选殖并加以定序,其定序结果以邻近连接法（neighbor-joining）、最简约演化法（maximal parsimonious method）及最小间网状图（minimum spanning network）比较分析其系统关系。     

国产姜科植物的染色体计数(2)

<正> 本文继续对国产姜科植物7属,14种和1栽培种作了染色体计数观察,其中9种和1栽培种是染色体计数的新纪录(表1,图1)。通过对大豆蔻Hornstedtia hainanensis的细胞学观察,初步确定大豆蔻属Hornstedtia的染色体基数为12(X=12)。     

大豆属Soja亚属不同进化型植物叶片演化结构研究

为了探讨大豆属(Glycine)Soja亚属植物的系统演化规律,采用石蜡切片法对产自吉林省的大豆属Soja亚属4种植物的叶片结构进行显微观察。结果显示,Soja亚属中的野生大豆(Glycine sojaSeib.et Zucc.)、半野生大豆(semi-wild soybean)、半栽培大豆(semi-cultured soybean)、栽培大豆(Glycine max(L.)Merrill.)叶片的部分结构特征差异显著;从野生大豆到栽培大豆,其叶片和主脉逐渐加厚、表皮毛数量增多,主脉维管束中导管分子列数增多且逐渐演化出异型维管束,栅栏组织层数逐渐增多,CTR(栅栏组织/叶片厚)和SR(海绵组织/叶片厚)值也有增高的趋势;栽培大豆栅栏组织最发达,已演化出4层栅栏组织细胞。大豆属Soja亚属4种植物(野生大豆、半野生大豆、半栽培大豆、栽培大豆)叶片间的解剖结构差异表现出明显的进化趋势。     

不同玉米与大豆栽培模式的能值效益分析

合理的田间配置是农田生态系统可持续发展的前提。本研究采用能值理论与方法,分析2∶2玉米-大豆带状套作(M/S1)、1∶1玉米-大豆传统套作(M/S2)、玉米单作(M)、大豆单作(S)4种栽培模式下系统能值投入产出、环境负载率及可持续发展指数等指标,为优化农田配置提供依据。结果表明:4种栽培模式下能值投入表现为M/S2M/S1MS,工业辅助能以肥料为主,可更新有机能以人工投入为主,能值产出表现为M/S1M/S2SM;与玉米相比,大豆具有能值产出高、能值投入低、环境负载率小、可持续发展程度高等特点;经济效益表现为M/S1、M/S2、M显著高于S;可通过降低化肥投入,特别是磷、钾肥,减少耕作次数或深度,适当提高大豆密度,降低玉米种植密度,降低环境负载率,提高能值可持续发展指数,以优化M/S1栽培模式。     

基于大豆胞囊线虫病抗性候选基因的SNP位点遗传变异分析

以我国363份栽培和野生大豆资源为材料, 对大豆胞囊线虫抗性候选基因(rhg1和Rhg4)的SNP位点(8个)进行遗传变异分析, 以期阐明野生和栽培大豆间遗传多样性及连锁不平衡水平差异。结果表明, 与野生大豆相比, 代表我国栽培大豆总体资源多样性的微核心种质及其补充材料的连锁不平衡水平较高(R²值为0.216)。在栽培大豆群体内, 基因内和基因间分别有100％和16.6％的SNP位点对连锁不平衡显著, 形成两个基因特异的连锁不平衡区间(Block)。在所有供试材料中共检测到单倍型46个, 野生大豆的单倍型数目(27)少于栽培大豆(31), 但单倍型多样性(0.916)稍高于栽培大豆(0.816)。单倍型大多数(67.4％)为群体所特有(31个), 其中15个为野生大豆特有单倍型。野生大豆的两个主要优势单倍型(Hap_10和Hap_11)在栽培大豆中的发生频率也明显下降, 推测野生大豆向栽培大豆进化过程中, 一方面形成了新的单倍型, 另一方面因为瓶颈效应部分单倍型的频率降低甚至消失。     

栽培大豆中一个线粒体atp6基因的分离与鉴定(英文)

线粒体ATP酶 (mtATPase)复合体在高等植物生命活动中起重要作用。从栽培大豆 (Glycinemax (L .)Merr.)中分离鉴定了一个新的mtATPase第六亚基 (EC 3.6 .1.34 )基因 (atp6 ) ,它编码具 2 2 3个氨基酸的ATP6亚基 ,是所有已克隆的atp6基因中最短的一个 ,并把它命名为atp6copy3(atp6_3)。通过对 9种栽培大豆的PCR分析及序列分析表明atp6_3广泛存在于栽培大豆中。以atp6_3为探针对大豆重组近交系的RFLP分析初步表明栽培大豆线粒体有父性遗传的可能性。水杨酸处理明显抑制atp6的表达 ,并对其可能作用进行了讨论     

费氏中华根瘤菌HN01DL在大豆根圈的定殖动态与结瘤研究

以发光酶基因luxAB为标记,在根盒缩影条件下研究了费氏中华根瘤菌HN01DL在大豆根圈的定殖动态、分布范围及其结瘤情况.结果表明,HN01DL在根盒灭菌土壤和非灭菌土壤缩影中的大豆全根系定殖动态与水平明显不同,前者在第12d时达到最高定殖密度(8.65logcfu·g^-1),而后者的早期定殖数量下降较快,且于第15d时达到最高定殖密度(6.88logcfu·g^-1).HN01DL在大豆播种5d后在大豆根部的A(0～4cm)区根段上达到最高定殖密度(7.05logcfu·g^-1),然后开始缓慢下降,至第19d时仍维持相对稳定,在第33d时又开始回升.至播种后第46d时HN01DL可散布至种子下方16cm处的根段部位.HN01DL在A区根段的定殖密度持续较高,所形成的发光根瘤总数(16.3个)及发光比例(68.8%)最高,且发光根瘤主要集中于该区段主根上.发光根瘤比例沿A-E区段逐渐下降,在E区段未检测到发光根瘤.     

生防菌AS818抗药性标记标在大豆根限定殖

通过60Coγ-射线(1.0×104rad)对生防菌株链霉菌AS818孢子悬液(106/mL)进行诱变,得到抗链霉素(＞50μg/mL)突变株5株.经诱导,RL-4抗链霉素水平达到10μg/mL.标记株RL-4在1%水琼脂(WA)和无菌土中培养的大豆根际定殖趋势有所不同.RL-4在1%WA培养的大豆根表的定殖量呈逐步上升趋势.无菌土中种植的大豆根际和根表的检测表明RL-4可在无菌土中大豆根际短期定殖,在根际第1周数量降低了100倍,以后数量开始逐渐上升,第3周达到高峰,数量比第1周增加了3个数量级,但在第4周其数量又开始下降;在根表RL-4数量逐步下降,到第4周已检测不到RL-4的存在.组织印记法检测发现标记株RL-4可以在无菌培养的大豆根表定殖并沿根分布,但却不能定殖于根内.     

黄土高原半干旱区柴胡种植模式

采用大田试验,设计冬小麦收获后复播大豆、大豆套作柴胡(小麦-大豆/柴胡)和冬小麦收获后复播柴胡(小麦-柴胡)及玉米套作柴胡(玉米/柴胡)3种种植模式,探讨黄土高原半干旱区适宜柴胡的"粮药"栽培模式.结果表明:与玉米/柴胡和小麦-柴胡种植模式相比,小麦-大豆/柴胡种植模式经济产量最高,生态效益最好;不同柴胡品种中,万柴胡(原产地温度相对较高)产量最高,左柴胡(原产地温度相对较低)最低,表明柴胡适宜从高温地区引种到低温地区栽培,可提高产量.小麦-大豆/柴胡种植模式为最佳"粮药"栽培模式,其柴胡产量比玉米/柴胡和小麦-柴胡种植模式分别增产11.6%和16.8%.     

中国大豆资源脂肪氧化酶缺失类型研究

作利用改进的IEF-PAGE电泳方法,对中国26个省(自治区)的1726份栽培大豆资源(包括南方多作区资源16ll份、黄淮海夏作区资源62份,北方春作区资源53份)进行了脂肪氧化酶(Lox)缺失类型鉴定,并研究了Lox缺失与种植区域、播种期类型及籽粒颜色的关系。结果表明：在中国大豆资源中发现了4种Lox缺失类型,共99份Lox缺失突变体,占鉴定资源总数的5．73％,其中80份缺失Lox-3,12份缺失Lox-2,6份缺失Lox-2．3及1份缺失Lox-1,这些缺失体主要分布在南方多作大豆区(97份)和黄淮海夏作大豆区(2份);缺失频率较高的有四川(Lox缺失体占本省鉴定资源数的9．77％)、贵州(7．09％)、浙江(6．86％)等省。筛选出的99份Lox缺失材料中,夏播大豆65份,春播大豆33份,秋播大豆1份;黄种皮大豆64份、绿种皮大豆15份、黑种皮大豆10份、褐种皮大豆9份、双色种皮大豆1份。     

野生大豆和栽培大豆光合机构对NaCl胁迫的不同响应

本文以东营野生大豆（Glycine soja Sieb. et Zucc. ZYD 03262）和山东栽培大豆（Glycine max (L.) Merr. 山宁11号）为实验材料,通过研究2种大豆植株和离体叶片对不同浓度NaCl（0,100和200 mM）处理的响应,探讨2种大豆光合机构对NaCl胁迫响应的差异和机理。结果表明：NaCl处理完整植株后,2种大豆植株叶片的光合速率（Pn）、PSII最大光化学效率（Fv/Fm）、PSII实际光化学效率（ΦPSII）和叶绿素含量都明显降低,而且生长也均受到抑制。但是,NaCl胁迫对栽培大豆各方面的抑制均显著大于野生大豆;野生大豆叶片中的Na 含量、Na /K 值都显著低于栽培大豆,而野生大豆根中的Na 含量却明显高于栽培大豆。当用100和200 mM NaCl处理2种大豆的离体叶片时,野生大豆的Fv/Fm、ΦPSII、单位面积有活性反应中心的数目（RC/CS）和光化学性能指数（PI）的下降幅度却显著大于栽培大豆;叶片中的Na 含量也显著高于栽培大豆。这些结果表明,实验所用的野生大豆的光合机构并不抗盐。但是,在盐胁迫条件下,野生大豆植株却能够有效地避免过多Na 进入叶片光合组织,以维持光合机构较高的光合活性,这是野生大豆比栽培大豆更抗盐的原因之一。     

黑龙江省主要栽培大豆品种(系)对大豆疫霉根腐病的多抗性评价

用下胚轴伤口接种方法接种鉴定黑龙江省60个栽培大豆品种和育成品系对5个具有不同毒力大豆疫霉菌菌株41-4、PMCl、USAR4、PSZJ6和USAR17的抗性.有50个品种(系)抗1个或1个以上茵株或表现中间类型,其中有5个、8个、16个和21个品种(系)分别对4个、3个、2个和1个菌株表现抗性或中间类型.60个品种(系)对5个菌株共产生12种反应模式,其中呈RRSSR反应类型的品种(系)可能含有Rpslα或Rpslc基因,品系农大3861可能含有Rps3c基因,呈SSSSS反应模式的品种(系)可能含有Rps7基因,或不含抗病基因;其它9种反应模式与含有已知单基因品种或单基因组合的反应模式不同,可能具有未知抗病基因.该研究结果表明,黑龙江省具有较丰富的抗大豆疫霉根腐病大豆品种(系),大部分品种(系)的抗性是有效的,可合理地用于大豆生产和抗疫霉根腐病育种.     

盐生野大豆的异黄酮积累及其生态学意义

以自然生长在盐碱地上的野大豆(Glycine soja)和不耐盐的栽培大豆(G. max)为材料,测定了它们在不同盐度条件下叶片、根部和种子的异黄酮含量,并测定了它们叶片的L-苯丙氨酸含量和苯丙氨酸裂解酶(PAL)活性,还测定了它们根部的结瘤量和固氮酶活性。通过两者比较,分析了它们的大豆异黄酮代谢和盐渍环境的关系。结果表明:盐渍处理不抑制盐生野大豆PAL酶的活性,其大豆异黄酮大量积累;相反,盐渍处理明显抑制栽培大豆PAL酶活性,其大豆异黄酮含量减少,而大豆异黄酮合成前体L-苯丙氨酸积累。结果还显示:在盐渍条件下,盐生野大豆根部异黄酮积累的同时,其根瘤结瘤量较多,且固氮酶活性也较高;而栽培大豆随着其根部异黄酮的减少,其根瘤结瘤量大大减少,且固氮活性大大下降。野大豆和栽培大豆的这些差别说明:盐生野大豆积累大豆异黄酮有其生态学意义,这很可能是野大豆通过异黄酮次生代谢途径适应盐渍环境的一种重要机制。     

生防菌AS818抗药性标记株在大豆根际定殖

通过₆₀Co 射线 (1 .0× 1 0 ⁴ rad)对生防菌株链霉菌AS81 8孢子悬液 (1 0 6/mL)进行诱变 ,得到抗链霉素 (>5 0μg/mL)突变株 5株。经诱导 ,RL 4抗链霉素水平达到 1 0 0μg/mL。标记株RL 4在 1 %水琼脂 (WA)和无菌土中培养的大豆根际定殖趋势有所不同。RL 4在1 %WA培养的大豆根表的定殖量呈逐步上升趋势。无菌土中种植的大豆根际和根表的检测表明 :RL 4可在无菌土中大豆根际短期定殖 ,在根际第 1     

栽培大豆和野生大豆线粒体基因组密码子使用偏性的比较分析

为分析栽培大豆和野生大豆线粒体基因组的密码子使用特征差异,该文以其线粒体基因组编码序列为研究对象,比较其密码子偏性形成的影响因素和演化过程。结果表明:(1)栽培大豆和野生大豆线粒体基因组编码区的GC含量分别为44.56%和44.58%,说明栽培大豆和野生大豆线粒体编码基因均富含A/T碱基。(2)栽培大豆和野生大豆线粒体基因组密码子第1位、第2位GC含量平均值与第3位GC含量的相关性均呈极显著水平,说明突变在其密码子偏性形成中的作用不可忽略; PR2-plot分析显示,在同义密码子第3位碱基的使用频率上,嘌呤低于嘧啶; Nc-plot分析中Nc比值位于-0.1～0.2区间的基因数占总基因数的95%以上;突变和选择等多重因素共同作用影响了大豆线粒体基因组编码序列密码子使用偏性的形成。(3)有20、21个密码子分别被确定为栽培大豆和野生大豆线粒体基因组编码序列的最优密码子,其中除丝氨酸TCC密码子外均以A或T结尾。综上结果认为,栽培大豆线粒体密码子偏性的形成受选择的影响要高于野生大豆,这可能是栽培大豆由野生大豆经长期人工栽培驯化的结果。     

黑龙江省野生大豆、栽培大豆高异黄酮种质资源筛选

利用改进的高效液相色谱法(HPLC)检测了黑龙江省野生大豆(Glycine soja)、栽培大豆(G. max) 60份种质资源的异黄酮含量.结果表明,不同类型大豆种质资源异黄酮含量有明显遗传差异,变幅为416.2～6808.2μg/g,野生大豆高于栽培大豆,筛选出高异黄酮野生大豆种质资源4份、高异黄酮栽培大豆种质资源2份.     

一种高效研究大豆根瘤共生固氮的营养液栽培体系

为建立一种既可高效结瘤固氮, 又具有一定产量的大豆(Glycine max)营养液栽培系统, 设计并进行了2个试验。首先在不同供氮条件下, 研究了接种根瘤菌对大豆的结瘤状况、固氮能力、生物量及产量的影响。结果表明, 供氮过高或过低, 均影响大豆生长、产量形成及根瘤固氮; 并且植物生长所需的最适供氮水平远高于生物固氮所需的最适供氮水平。此外, 大豆生物固氮活性最高的时期在生殖期第一期(R1期)之前。由此推断, 大豆R1期前, 供应较低的氮, 有利于根瘤形成及固氮; 而从R1期起, 应提高供氮水平, 以促进植物生长及产量的形成。在此基础上开展第2个试验, 对供氮条件进行了优化处理(即R1期前低氮供应、R1期开始中氮供应)。结果表明, 与持续供应高氮相比, 优化供氮处理不仅可获得较多固氮酶活性较高的大根瘤, 还能保持较好的生长、获得更高的百粒重及维持80%左右的产量。研究结果不仅可为高效研究大豆根瘤共生固氮提供营养液配方, 还可为大豆高产高效栽培提供试验依据。     

根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)对我国野生、半野生和栽培大豆的致瘤作用研究

本文利用三种根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)分别感染我国的野生、半野生和栽培大豆的子叶,诱发产生肿瘤.结果发现根癌农杆菌,A281、Chry5,Chry5C对我国的栽培大豆均有致瘤作用,且A_(281)对栽培大豆具有超毒作用.这一结果与其对美国栽培大豆的作用结果是一致的.而A281对半野生大豆的致瘤作用较差,对野生大豆的致瘤作用最弱.而根癌农杆菌Chry5C尽管其毒性已被弱化,但对我国的栽培大豆仍具有致瘤作用,这一结果与它对美国栽培大豆的致瘤作用是有差异的.说明我国的栽培大豆与美国的栽培大豆之间在致瘤方面存在差异.Chry和5Chry5C对我国的野生大豆和半野生大豆几乎是不致瘤的,说明了野生大豆和半野生大豆在Ti质粒致瘤方面与栽培大豆存在区别.这为进一步研究我国的大豆品质和野生大豆、半野生大豆的特性提供了另一种有效的途径,也为今后进行大豆遗传工程选择适当的受体材料提供了基础.     

大豆抗胞囊线虫病种质rhg1和Rhg4位点的单核苷酸多态性(SNPs)

本研究以57份中美大豆抗胞囊线虫病种质资源为实验材料,利用基于检测微珠的单碱基延伸方法,对与大豆胞囊线虫病(SCN)抗性基因rhg1和Rhg4紧密连锁的SNPs进行分析,目的是阐明我国大豆抗性种质在这两个位点的SNPs等位变异分布频率,为中国大豆种质抗SCN资源的利用奠定基础。分析结果表明,SNPs的抗性等位基因与中国大豆种质综合抗性的关系比不同生理小种的抗性关系更为密切。在rhg1和Rhg4位点,美国的9份抗性种质中,有7份抗性种质的SNPs均为纯合抗病基因型,而中国48份抗性种质中有32份。分别占鏊定总数的77．8％和66．7％,推测大豆抗SCN种质中,以rhg1和Rhg4这两个基因协同作用表现出的抗性可能占多数．但还存在其他的抗性机制。     

大豆异黄酮浸种对盐胁迫大豆幼苗的生理效应

大豆异黄酮( Soybean isoflavones)是在大豆生长过程中形成并在成熟种子和叶片中积累较多的一类具有生物活性的次生代谢物,通常可作为人们日常生活中的一类营养保健品.研究了外源大豆苷或染料木苷溶液(0.01 mg/L)浸种处理对盐胁迫栽培大豆(N23674品种)和滩涂野大豆(BB52种群)及其经逐代耐盐性筛选的杂交后代(4076株系,F5)幼苗叶片伤害率、光合作用、Na+含量和Na+/K+值、活性氧清除酶活性及内源大豆异黄酮含量等生理指标的影响.结果表明:盐胁迫下,两种外源大豆异黄酮浸种处理均可显著抑制叶片相对电解质渗透率和硫代巴比妥酸反应物(TBARS)含量的上升及净光合速率(Pn)的下降,降低Na+含量和Na+/K+值,增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,提高内源大豆异黄酮含量,从而表现对盐害的缓解效应,其中对耐盐性较弱的栽培大豆N23674品种效应更明显.这为大豆异黄酮在大豆耐盐育种、化学调控和盐碱地种植利用等提供了理论依据.