长江学者和创新团队发展计划(PCSIRT13073)
- 作品数：28 被引量：116H指数：7
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- 相关机构：南京农业大学南昌大学安徽农业大学更多>>
- 发文基金：长江学者和创新团队发展计划国家自然科学基金公益性行业(农业)科研专项更多>>
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- 大豆耐铝毒候选基因GmSTOP1的克隆与表达分析被引量：5
- 2015年
- 酸性土壤中的铝毒害是限制作物生长和产量的主要因素之一。拟南芥中的At STOP1(Arabidopsis thaliana sensitive to proton rhizotoxicity 1)是一个调控多种铝毒耐受机制相关基因表达的转录因子,在拟南芥耐铝毒中发挥重要作用。为研究大豆中STOP1-like基因的表达特性,本研究利用RT-PCR从耐铝毒大豆品种科丰1号中克隆了一个位于第16染色体的STOP1-like基因,命名为Gm STOP1。该基因的编码区(coding DNA sequence,CDS)序列长度为1566 bp,编码521个氨基酸。在Gm STOP1起始密码子上游1500 bp的核苷酸序列区间预测到多种顺式作用元件,包括与激素、热、逆境响应等相关的应答元件,如ABRE、HSE、TC-rich重复序列等。蛋白质结构预测表明Gm STOP1不具有跨膜结构和信号肽,含有4个保守的Cys-2-His-2锌指蛋白结构域。系统进化分析显示Gm STOP1与菜豆(Phaseolus vulgaris)中的STOP1-like蛋白亲缘关系较近。亚细胞定位结果显示Gm STOP1定位于细胞核,说明Gm STOP1蛋白可能在细胞核中发挥其功能。Gm STOP1基因在种子中的相对表达量最高,在根、茎尖分生组织、茎、叶、花、荚等多种组织中也均有表达。用25μmol L–1 Al Cl3溶液处理大豆幼苗,Gm STOP1基因在根中上调表达,24 h达到最高相对表达量,约为对照(0μmol L–1 Al Cl3)的9.2倍,表明该基因的表达受铝离子的诱导。此外,ABA、Na Cl和PEG等胁迫也能诱导大豆根和叶中Gm STOP1基因的上调表达。由此推测Gm STOP1基因可能参与大豆对铝毒、高盐和渗透等非生物胁迫的应答过程。
- 丛亚辉王婷婷柳聚阁王宁高萌萌李艳盖钧镒
- 关键词：酸性土壤铝毒大豆亚细胞定位
- 中国大豆育成品种10个重要家族的遗传相似性和特异性被引量：10
- 2014年
- 以我国10个大豆育成品种重要家族的179个品种为材料，选用161个均匀分布于大豆基因组的SSR分子标记，采用PowerMarker Ver．3．25软件分析参试材料的遗传多样性、相似性与特异性。结果表明，161个位点上共检测到1697个等位变异，单位点变幅为5～24个，平均10．5个；多态信息含量在0．549～0．937间，平均0．819；群体具有丰富的遗传变异。聚类分析表明，179个品种可归为6大类11小类，同一家族的品种有聚为一类的趋势。品种间亲本系数和遗传相似系数显著相关（r=0．67）；山东寿张县无名地方品种（A295）、即墨油豆（A133）、滑县大绿豆（A122）和铜山天鹅蛋（A231）4个家族亲本系数和相似系数均较小，遗传基础较宽广；矮脚早（A291）、上海六月白（A201）、奉贤穗稻黄（A084）和51—83（A002）4个家族亲本系数和相似系数较大，遗传基础较狭窄，这与选择育种品种较多有关；东北白眉（A019）家族与其他家族间的亲本系数和遗传相似系数均最小。家族间特异性分析表明，东北白眉（A019）家族和其他9个家族地理距离较远，存在较多互补、特有、特缺等位变异；而III区和II区地理位置较近，种质交流较多，两区家族间特有、特缺等位点数较少，其中A002、A231和A122三个家族无特有等位变异，A084、A201、A034和A231四个家族无特缺等位变异。本研究结果对拓宽大豆育成品种遗传基础具有指导意义。
- 熊冬金王吴彬赵团结盖钧镒
- 关键词：大豆育成品种SSR特异性
- 大豆响应低磷胁迫的数字基因表达谱分析被引量：4
- 2016年
- 以Os PT6转基因T5代大豆为材料,以其受体亲本东农50为对照,对低磷胁迫处理下的根系c DNA文库进行数字基因表达谱分析,共筛选得到33个差异表达基因。以受体亲本为对照,在Os PT6转基因大豆中上调表达的差异基因有21个、下调表达的差异基因有12个。GO功能显著性富集分析表明,有25个差异表达基因在蛋白、核酸等生物大分子代谢、次生代谢和酶活性调节等过程中表现为富集。KEGG代谢通路分析表明仅有1个过氧化物酶超蛋白家族基因参与到苯丙合成、苯丙氨酸代谢和次生代谢产物合成等次生代谢途径中。综合分析表明:通过光合作用相关酶类活性的调节控制光合作用速率从而影响次生代谢途径可能是大豆适应低磷胁迫的主要途径。以上结果为大豆响应低磷胁迫相关分子机制的深入研究和功能基因的筛选奠定了基础。
- 姚敏磊张璟曜周汐韩少怀谢凤斌朱月林盖钧镒杨守萍
- 关键词：大豆低磷胁迫差异表达基因
- 萌发期大豆总蛋白提取及双向电泳体系的优化被引量：4
- 2015年
- 蛋白质样品的制备和双向电泳条件是蛋白组学研究中很关键同时也是很棘手的问题。本文比较了TCA/丙酮法、酚抽提、苯酚/SDS法3种不同的蛋白提取方法,并对双向电泳的一些条件进行了优化,建立了适合萌发期大豆总蛋白的双向电泳体系,即采用17cm、p H4-7的IPG胶条,凝胶浓度为12%,蛋白质上样量为0.2mg。IEF程序为:250V 1h,500V 1h,3 000V 3h,8 000V 1h,10 000V 1h,10 000V 60 000Vh。本研究为萌发期大豆的蛋白组学研究提供了实验方法。
- 王新芳郭娜郭祥龙牛景萍张海鹏卜远鹏彭洋邢邯赵晋铭
- 关键词：大豆萌发蛋白组学双向电泳
- 突变肠杆菌株NRS-1中5个草甘膦逆境应答基因的克隆与功能研究
- 2016年
- 【目的】微生物对草甘膦的抗性受复杂的遗传体系调控,涉及靶基因和大量相关调控基因。对肠杆菌属细菌NRS-1突变菌株在高浓度草甘膦逆境下的5个重要差异表达基因进行功能研究,以期深入了解非靶标基因在抗草甘膦微生物的作用特点,为发掘优异基因资源,服务抗草甘膦转基因生物育种提供参考。【方法】NRS-1的差异表达基因可能在蛋白质合成、代谢、细胞膜等水平发挥作用,保护细胞免受高浓度草甘膦逆境,因此分别选取易位酶延伸因子fus A、丁二酸脱氢酶sdh A、胸苷磷酸化酶deo A、鸟氨酸氨甲酰转移酶arg F、周质蛋白osm Y进行克隆,采用大肠杆菌原核表达、转化拟南芥实验研究其功能,并通过细菌双杂及KEGG pathway分析基因间互作特点。【结果】在明确5个基因结构特点基础上,通过大肠杆菌原核表达及转基因拟南芥鉴定,发现这5个基因及草甘膦的靶基因5-烯醇式丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶基因aro A对提高2种生物的草甘膦耐性均有不同程度的作用,其中arg F、deo A的抗性较好,与aro A相当,表明在应对草甘膦逆境时,芳香族、含有胸腺嘧啶氨基酸及精氨酸的合成代谢通路可能起重要作用;利用基因互作与KEGG分析发现5个基因与靶基因aro A间形成复杂的调控网络,但无直接的蛋白互作。【结论】NRS-1的5个差异表达基因对草甘膦逆境具有抗性,arg F、deo A优于其他3个基因,其与靶基因aro A间表现复杂的基因互作关系。
- 费云燕盖钧镒赵团结
- 关键词：肠杆菌抗草甘膦基因互作调控网络
- 一对单显性大豆抗疫霉根腐病基因的遗传分析及定位被引量：7
- 2015年
- [目的]大豆疫霉根腐病是大豆毁灭性的病害之一,防治该病最安全有效的方法是培育和利用抗性品种。迄今为止,已在大豆基因组上鉴定了21个大豆疫霉根腐病抗性基因,但是在中国只有少数基因(如Rps1c、Rps1k等)抗性有效。因此,急需发掘新的大豆疫霉根腐病抗性基因,以满足抗病育种的需要。‘大方六月早’对大豆疫霉菌的抗谱较广,是目前筛选出的优异抗源。[方法]采用下胚轴创伤接种方法进行抗病性鉴定,以品种‘大方六月早’为抗病亲本与品种‘矮脚早’配置杂交组合获得F2∶3代家系群体,并进行遗传分析,通过SSR(simple sequence repeat)标记对‘大方六月早’的抗性基因进行定位。[结果]该群体的抗性遗传分析表明:‘大方六月早’对大豆疫霉根腐病的抗性由1对主效基因控制,抗病对感病表现为显性,暂命名为RpsAH。使用SSR标记进行分子作图,抗病基因RpsAH被定位在大豆3号染色体(即N连锁群)上,距离标记Sat_166为4.1 cM。[结论]大豆品种‘大方六月早’对大豆疫霉菌株AH的抗性由1个单显性基因控制,该基因定位于大豆分子遗传图谱N连锁群上。
- 郭娜胡冠军赵晋铭黄婧孙聚涛李丽红盖钧镒邢邯
- 关键词：大豆大豆疫霉菌SSR标记抗性基因
- 大豆GmGST12基因的克隆及表达分析被引量：2
- 2015年
- 植物中的活性氧(ROS)作为细胞内或细胞间的信号起重要作用,但其浓度过高可能会导致植物出现雄性不育,而谷胱甘肽S-转移酶类(GSTs)对于解除ROS对细胞的毒害具有重要作用。前期在大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A与其保持系NJCMS1B的比较转录组学研究中发现一个差异表达基因Gm GST12。本研究通过同源克隆法从NJCMS1A和NJCMS1B花蕾中克隆了Gm GST12基因,其编码区序列(CDS)全长均为708 bp,且核苷酸序列相同,编码含235个氨基酸的谷胱甘肽S-转移酶;系统发生分析表明,Gm GST12与拟南芥At GSTU9的同源性最高,二者氨基酸序列相似度为52%;组织表达分析表明,Gm GST12在NJCMS1A花蕾中的表达水平极显著地高于NJCMS1B花蕾中的表达水平,而在根、茎和叶中的表达水平差异不显著;亚细胞定位结果显示Gm GST12定位于细胞核和细胞质中;此外,还构建了植物过表达载体p CAMBIA3301-Gm GST12,以用于下一步转基因功能验证研究。以上结果为进一步研究大豆质核互作雄性不育的分子机理提供了基础。
- 韩少怀李佳佳张璟曜张浩李艳伟丁先龙贺亭亭杨守萍
- 关键词：大豆质核互作雄性不育谷胱甘肽S-转移酶基因克隆
- 江淮地区大豆籽粒高蛋白含量新品系的发掘与遗传关系分析被引量：5
- 2015年
- 本研究对国家大豆改良中心种质创新计划中296份稳定品系进行多环境田间试验获得蛋白质含量数据,并利用227对PAV标记和93对SSR标记基因型数据进行蛋白质QTL关联分析。结果表明,供试材料蛋白质含量变幅为34.50%-53.84%,平均遗传率达92.57%,品系与环境间存在极显著互作。6个环境下与蛋白质含量显著（P≤0.05）和极显著（P≤0.01）关联的位点分别有139、44个,分布于大豆基因组的20个染色体,其中在2个以上环境被重复检测到的有8个。以平均蛋白质含量〉45%为标准筛选出64个新品系,分别来自33个杂交组合。基于AMMI模型的品种稳定性分析发现高蛋白含量材料Di变幅达0.08-1.27,来自菜豆5号/泰兴黑豆、南农73-932/早熟18等组合的新品系在6个环境表现稳定;基于分子标记可将高蛋白品系聚为6类,具有共同亲本的材料多聚在一起,且高值材料（〉47%）和低值材料的杂交组合也被区分开。对5个在多环境都检测到的关联位点进行分析,发现64份高蛋白材料分别含0-4个优异等位变异,材料间优异等位变异的构成存在差异。聚合不同优异等位变异可能创造更高蛋白质含量的新品系。
- 王自力郭呈宇张吉顺孙峰峦李忠洋何小红孔杰杰盖钧镒赵团结
- 关键词：大豆新品系等位变异
- 大豆种质的耐旱性鉴定及耐旱指标筛选被引量：10
- 2015年
- 干旱是影响大豆产量的重要因素之一，建立相对稳定的耐旱鉴定方法、发掘耐旱品种是大豆耐旱育种的前提。基于前期对87份大豆材料耐旱性的初步鉴定结果以及对其中30份大豆材料耐旱等级划分重复鉴定的基础上，选取了代表性大豆材料12份，对分别反映萎蔫情况、叶片相对含水量、生长状况的10个耐旱相关指标进行测定。结果表明：与对照相比，干旱胁迫下大豆的叶片相对含水量降低，叶片相对电导率升高，大部分材料的生长受到抑制，生物量降低，根冠比增加，以上指标在不同材料间均存在显著差异（P〈0．05）。萎蔫天数的遗传率为93％，是简单、直观、稳定的耐旱鉴定指标。相关性分析表明：萎蔫等级、叶片相对电导率分别与萎蔫天数呈极显著负相关，叶片相对含水量、根相对干重分别与萎蔫天数呈极显著正相关，且这些指标具有较高的遗传率（73％～89％），亦可作为耐旱鉴定的指标。筛选到的P1595843、科丰1号、五河齐黄豆等耐旱种质可为大豆耐旱育种提供材料基础。
- 王伟姜伟张金龙苗龙赵团结盖钧镒李艳
- 关键词：大豆干旱
- 江淮大豆育种种质苗期耐旱性鉴定被引量：3
- 2017年
- 江淮地区是我国大豆重要产区,季节性干旱时有发生,发掘适合本地区种植的耐旱新材料十分必要。选用210份江淮大豆育成新品种(系)及其部分亲本为材料,于2015和2016两年进行旱棚盆栽试验,以地上部干重、株高、主根长和根干重4个性状的耐旱系数为指标,通过主成分分析、隶属函数值法和聚类分析对其苗期耐旱性进行综合评价。结果表明:与正常供水相比,干旱胁迫下4个性状均显著降低,其中地上部干重、根干重、株高和主根长平均分别减小54%、42%、39%和15%;方差分析显示各性状在水分处理间和材料间均存在极显著差异,而株高和根干重性状上基因型、水分处理和年份三因子间一级互作和二级互作效应均为极显著。地上部干重与株高、根干重间以及主根长与根干重间的耐旱系数存在显著正相关,反映指标间有内在联系;主成分分析提取的前3个相互独立的主成分的累积贡献率达83.61%,能较好地替代原有4个信息部分重叠的性状;进一步获得耐旱性综合评价D值,结合聚类分析将所有材料分为强耐旱、耐旱、中度耐旱、干旱敏感、干旱强敏感5类。共鉴定出强耐旱材料5份(包括IA2077、YC4H/NN88-31//NN73-935、蒙8108、NN88-48/NN86-4和NN88-48/D76-1609)、耐旱材料57份。来自淮南和淮北地区的强耐旱或耐旱材料分别为27份(占该地区83份材料的32.53%)和19份(占该地区76份材料的25.00%)。所得结果可为大豆耐旱遗传育种提供材料。
- 王应党许孟歌张雅娟翁烨阳李晓勇孔杰杰赵团结何小红
- 关键词：大豆苗期耐旱性综合评价
