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百粒重是大豆重要的产量性状之一,利用正向和反向遗传学方法鉴定与籽粒大小/粒重相关的基因具有重要的理论和实践意义。利用拟南芥和水稻等模式植物中已明确功能的调控籽粒大小/粒重的基因,基于序列相似和结构域相同的原则,在大豆全基因组内筛选到175个同源基因,通过基因表达谱分析发现有22个基因在大豆种子中特异性表达。利用56份大豆种质资源重测序数据查找这些基因内的SNP位点,共得到2769个SNP位点,从中筛选得到在野生大豆和栽培大豆中分化明显的SNP位点121个。通过扩增测序对其中的16个导致非同义变异的SNP位点进行验证,发现有5个SNP位点在野生大豆中为一种变异,而在栽培大豆中为另一种变异。利用2368份大豆种质资源的重测序数据获得了其中的4个SNP位点的变异数据,结合其中1695份材料的百粒重表型分析,发现每个SNP位点对应的野生和突变基因型材料的百粒重表型间都存在极显著差异,并且每个SNP位点中野生基因型材料的百粒重大部分≥12g,突变基因型材料的百粒重大部分＜12g,因此上述4个SNP位点所在的基因（Glyma.05G019800、Glyma.07G022800、Glyma.13G259700和Glyma.13G261700）可能与大豆籽粒大小/粒重的调控有关。获得了与大豆百粒重相关的4个候选基因,为大豆百粒重QTL的精细定位和功能标记的开发以及调控大豆籽粒大小/粒重的基因的功能研究提供了参考。 相似文献
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基于大豆胞囊线虫病抗性候选基因rhg1的InDel标记开发与鉴定 总被引：4，自引：1，他引：3
大豆胞囊线虫病是严重危害大豆生产的重要病害之一,根据抗病候选基因开发标记可为分子标记辅助选择抗病材料提供标记资源.本研究通过对大豆胞囊线虫抗性候选基因rhg1的序列比对分析,发现4个插入/删除位点,针对其中3个多碱基插入/缺失位点开发了InDel标记.应用开发的3个InDel标记对33份栽培大豆进行基因型鉴定,共检测到等位变异11个,平均每个位点3.67个.其中rhg1-I1位点有等位变异5个,rhg1-I2位点有等位变异2个;rhg1-I4位点有等位变异4个.各等位变异发生频率范围为0.8%～77.3%.InDel标记与大豆胞囊线虫抗性间的关联分析表明,rhg1-14为抗性相关标记,对抗病资源的检出效率为88.2%,对感病资源的检出效率为100%.该标记的288 bp等位变异和294 bp等位变异为抗病相关等位变异,269 bp等位变异和272 bp等位变异为感病相关等位变异.此标记与常用于标记辅助选择的Satt309配合鉴定可以提高SCN抗病资源的检测效率. 相似文献
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大豆胞囊线虫病是严重危害大豆生产的重要病害之一,根据抗病候选基因发掘标记可以为分子标记辅助选择抗病材料提供标记资源。本研究通过对大豆胞囊线虫抗病候选基因rhg1的序列比对分析,发现4个插入/删除位点,针对其中3个多碱基插入/缺失位点开发了InDel标记。应用开发的3个InDel标记对33份栽培大豆进行基因型鉴定,共检测到等位变异11个,平均每个位点3.67个。其中rhg1-I1位点有等位变异5个,rhg1-I2位点有等位变异2个;rhg1-I4位点有等位变异4个。各等位变异发生频率范围为0.8%~77.3%。InDel标记与大豆胞囊线虫抗性间的关联分析表明,rhg1-I4为抗性相关标记,对抗病资源的检出效率为88.2%,对感病资源的检出效率为100%。该标记的288 bp等位变异和294 bp等位变异为抗病相关等位变异,269 bp等位变异和272 bp等位变异为感病相关等位变异。此标记与常用于标记辅助选择的Satt309配合鉴定可以提高SCN抗病资源的检测效率。 相似文献
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玉米Rubisco活化酶基因ZmRCA1的序列变异分析 总被引：2，自引：0，他引：2
Rubisco活化酶(RCA)是一种可激活光合作用关键酶Rubisco的伴侣蛋白,可通过对Rubisco的活性调节决定植物的碳同化效率。为了研究玉米ZmRCA1的多态性,本研究参考GenBank中编码玉米Rubisco活化酶的ZmRCA1基因组序列设计引物对玉米微核心种质的95份自交系的ZmRCA1进行测序,获得长约1 680 bp的基因组序列。多态分析表明,在1 680 bp的区间内共发现22个SNP和8个InDel,其中5个SNP和1个InDel变异产生氨基酸序列改变;频率在0.1以上的13个多态性位点共形成27种单倍型,利用6个多态性位点就可以分辨约90%的单倍型。ZmRCA1基因具有高度序列保守性,基因DNA序列相似性为97.9%,而氨基酸序列的相似性则达99.8%;中性检验表明ZmRCA1基因符合中性进化模型假设,没有发生纯化选择。 相似文献
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水稻抽穗期控制候选基因的SNP/InDel多态性分析 总被引：2，自引：0，他引：2
抽穗期是水稻的一种重要农艺性状，但其遗传控制机理还不清楚。本文利用数据库搜索的方法，搜索并分析了30个与拟南芥光周期调控途径花期控制基因同源的水稻基因。利用水稻多态性数据库，得到了发生在这些基因以及Hd6、Ehd1、OsSOCl上的820个SNP及191个InDel位点。分析表明，这些位点不是平均分布到每个基因上。SNP／InDel含量较高的基因存在SNP／InDel的热点片段。14．1％的SNP位点，及7％的InDel位点分布在基因的编码区。本文也分析了侯选基因侧翼5Kb范围内的SNP／InDel多态性位点。按照侧翼多态性位点数目的分布可以将侯选基因分成4种类型，即两侧保守型、两侧热点型、单侧热点型、一侧热点一侧保守型。 相似文献
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叶柄夹角是影响植株高效受光态势的重要因素,通过调节叶柄夹角实现大豆株型改良,对大豆产量提高非常重要。大豆叶柄夹角为数量性状,目前大多数研究处于QTL定位阶段,已报道的控制叶柄夹角GmILPA1基因也是从突变体中克隆得到,因此亟须发掘更多调控基因及优异等位变异,以促进大豆叶柄夹角调控机制的解析及育种利用。本研究于2019年和2020年分别在海南、北京种植783份和690份大豆种质资源并调查叶柄夹角表型,通过分布于大豆全基因组的单核苷酸多态性(SNP)标记对叶柄夹角进行关联分析。结果表明,不同节位叶柄夹角呈现正态分布,属于典型的数量遗传特征。全基因组关联分析共统计到325个与叶柄夹角显著相关的SNP位点,在顶部节位关联到51个SNP位点,中部节位关联到230个SNP位点,底部节位关联到10个SNPs位点, 3个节位的平均值关联到34个SNP位点。显著位点LDblock进一步分析得到3个候选基因,第1个是生长素类调节蛋白相关的基因Glyma.05G059700,在茎尖分生组织中特异性表达,第2个是生长素反应因子(AFR)类蛋白相关基因Glyma.06G076900,在叶片和茎尖分生组织中高表... 相似文献
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《华北农学报》2021,36(5)
为了进一步定位Pis1基因,加快小麦的分子标记辅助育种工作,获得高质、高产、稳产的小麦品种。以川麦28(CM28)与其三雌蕊近等基因系CM28TP为研究材料,对CM28和CM28TP幼穗的3个阶段(幼穗长度为0.2～0.5 cm, 0.5～0.7 cm, 0.7～1.0 cm)进行转录组测序,然后通过GO数据库对变异位点所在的基因进行分类分析,并选取4个位于Pis1基因附近的SNP标记进行验证。结果表明,CM28TP和CM28幼穗3个阶段共有的SNP/InDel位点为5 310个,其中SNP位点5 024个,InDel位点286个。SNP位点中转换类型(63.33%)多于颠换类型(31.28%),两者的比值达到了2.02;InDel位点中插入类型(152个)多于缺失类型(134个);SNP/InDel位点在A基因组上分布最多、其次是B基因组、D基因组上最少。对SNP/InDel所在的基因进行GO分类注释表明,生物学进程中基因的占比最高,其次是细胞组分和分子功能。SNP/InDel位点对蛋白质功能的影响预测表明,有36个变异位点会严重影响蛋白质功能,中度影响蛋白质功能的位点有1 279个。从Pis1基因的定位区间附近筛选了4个SNP位点进行PCR扩增和测序验证,发现这4个位点与RNA-Seq分析结果一致,这表明挖掘出的SNP/InDel位点是准确的。本研究丰富了小麦中的SNP/InDel标记,为小麦高密度遗传图谱构建、基因定位和分子标记辅助选择育种奠定了基础,同时开发出的4个位于Pis1基因附近的SNP标记,为图位克隆该基因提供了可能。 相似文献
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《中国农学通报》2019,(23)
为了从分子水平上揭示菜用大豆蔗糖转运蛋白的结构特点,研究从菜用大豆‘闽豆6号’中同源克隆了蔗糖转运蛋白基因Glyma18g15950。经测序发现:该基因CDS长度为1794 bp,编码一个含有597个氨基酸的多肽。生物信息学分析表明,Glyma18g15950蛋白的等电点(pI)为5.81,分子量(Mw)为64.30 kD;为疏水性蛋白。SOMPA分析表明,各个氨基酸残基对应的二级结构分别为α螺旋42.47%、β折叠13.71%、无规则卷曲39.63%和β转角4.18%;氨基酸序列和结构分析显示Glyma18g15950蛋白包含MFS_2结构域。SignalP分析表明该蛋白没有信号肽。系统进化树分析表明菜用大豆Glyma18g15950蛋白与野生大豆(Glycine soja)的亲缘关系最近,同源性达97.34%。将该蛋白与拟南芥的9个SUC蛋白比对表明Glyma18g15950与AtSUC3的亲缘关系最近,属于SUT2亚族。 相似文献
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碱基插入/缺失(InDel)在基因组中的分布密度仅次于SNP且易于基因型分型,成为分子标记开发的主要来源。为了开发芥蓝品种间有多态性的分子标记,本研究利用2份芥蓝自交系重测序数据鉴定的InDel位点,在全基因组范围内设计了367对InDel候选标记。通过PCR检测比较8个芥蓝自交系的多态性,发现284对标记在至少2个芥蓝自交系间有多态性,阳性率为77.4%。本研究利用重测序技术开发芥蓝品种间InDel标记效率较高,为种质资源分析、基因定位、分子标记辅助育种等提供了便捷工具。 相似文献
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运用关联分析定位栽培大豆蛋白11S、7S组分的相关基因位点 总被引：1，自引：0，他引：1
大豆贮藏蛋白主要成分是7S和11S球蛋白,大豆贮藏蛋白组分及其亚基组成决定了蛋白质的品质和加工特性。本研究选用134对细胞核SSR标记,对166份栽培大豆微核心种质进行基因分型,运用一般线性回归(general linear model, GLM)和复合线性回归(mixed linear model, MLM)方法进行标记与性状的关联分析,定位大豆蛋白亚基的相关基因。结果表明,2年均检测到的且与蛋白亚基相关联的SSR位点有14个,以MLM方法检测到5个SSR位点(Sat_062、Satt583、Satt291、Satt234和Satt595)与蛋白亚基相关联;7S组分各亚基变异程度较大,是引起11S/7S变异的主要原因;表型变异较大的亚基可能因为相关基因进化中发生重组较多,LD衰减距离较小,导致检测到较少的相关位点。本研究结果对蛋白亚基相关性状的标记辅助选择育种有重要的利用价值。 相似文献
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种皮色不仅是一个形态标记,还是一种重要的进化性状,与大豆商品性、营养价值以及抗性关系密切。本研究以黄色种皮大豆品系BMY及其褐色种皮衍生品系BMZ为亲本,从F2群体中分别挑选出黄色种皮和褐色种皮的植株各9株,构建了两个极端性状混合池DNA文库,借助SLAF-seq和BSA技术,挖掘大豆种皮色性状相关候选基因。对于26121个高质量SNP位点,利用SNP-index方法和ED方法进行综合分析,获得8个与目标性状紧密关联的候选区域,分别位于第5、11、12、19和20染色体,包含620个编码基因。对这620个基因进行进一步的功能注释,NR、Swiss-Prot、GO、KEGG和COG数据库分别注释到600、518、533、133和256个基因,其中存在非同义突变基因4个,分别为Glyma05g005600、Glyma05g009700、Glyma12g006100和Glyma12g047300。候选区域内编码基因的深度注释有助于功能基因的进一步分离,为大豆种皮色性状相关基因的精细定位及克隆提供理论依据。 相似文献
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Genetic analysis and identification of two soybean mosaic virus resistance genes in soybean [Glycine max (L.) Merr] 
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下载免费PDF全文 Kai Li Rui Ren Karthikeyan Adhimoolam Le Gao Yuan Yuan Zhitao Liu Yongkun Zhong Haijian Zhi 《Plant Breeding》2015,134(6):684-695
Soybean mosaic virus (SMV) commonly affects soybean production worldwide, and the SC18 strain has been widespread in China. This study aimed to characterize and map the SC18 resistance genes present in soybean cultivars ‘Kefeng No. 1’ and ‘Qihuang 22’. Inheritance analysis revealed that two independent single dominant genes in Kefeng No. 1 and Qihuang 22 confer resistance to SC18. Using simple sequence repeat (SSR) markers and bulked segregant analysis, the Kefeng No. 1 and Qihuang 22 resistance genes were located on soybean chromosomes 2 and 13, respectively. We further screened two populations of recombinant inbred lines with 32 SSR markers in the target region, where the resistance gene in Kefeng No. 1 was fine mapped to an 80‐kb region containing six putative genes. Sequence and expression analyses of these genes revealed that SMV resistance in Kefeng No. 1 was probably attributable to three of the candidate genes (i.e. Glyma.02G127800, Glyma.02G128200 and Glyma.02G128300). Collectively, the results of this study will greatly facilitate the cloning of SC18 resistance genes and marker‐assisted breeding of SMV‐resistant soybean cultivars. 相似文献
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大豆盐胁迫相关GmNAC基因的鉴定、表达及变异分析 总被引：1，自引：0，他引：1
NAC基因在植物的逆境胁迫中发挥着重要作用。本研究参照水稻和拟南芥的逆境相关NAC基因, 采用生物信息学方法鉴定了大豆逆境相关GmNAC基因, 利用荧光定量PCR技术分析了GmNAC基因在耐盐差异的大豆品种根部、叶片的表达及其对NaCl胁迫的应答, 采用反转录PCR技术克隆了表达差异显著的GmNAC基因。结果表明, 大豆GmNAC基因家族包含175个基因, 其中11个GmNAC蛋白与水稻和拟南芥的逆境相关NAC蛋白位于同一进化分支, 这些蛋白具有高度保守的NAC结构域; 这11个GmNAC基因在大豆根部的表达均高于在叶片, 而且在叶片和根部均受NaCl诱导, 部分基因在根部和叶片以及品种间表现出不同的表达规律; 在大豆品种齐黄34、徐豆10和汾豆95中, Glyma06g11970.1存在3个同义突变和1个非同义突变, Glyma06g16440.2存在1个同义突变。 相似文献
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Jingping Niu Na Guo Zhang Zhang Zili Wang Jianli Huang Jinming Zhao Fangguo Chang Haitang Wang Tuanjie Zhao Han Xing 《Euphytica》2018,214(10):187
Phytophthora root rot (PRR) is among the most important soybean (Glycine max (L.) Merr.) diseases worldwide, and the host displays complex genetic resistance. A genome-wide association study was performed on 337 accessions from the Yangtze-Huai soybean breeding germplasm to identify resistance regions associated with PRR resistance using 60,862 high-quality single nucleotide polymorphisms markers. Twenty-six significant SNP-trait associations were detected on chromosomes 01 using a mixed linear model with the Q matrix and K matrix as covariates. In addition, twenty-six SNPs belonged to three adjacent haplotype blocks according to a linkage disequilibrium blocks analysis, and no previous studies have reported resistance loci in this 441 kb region. The real-time RT-PCR analysis of the possible candidate genes showed that two genes (Glyma01g32800 and Glyma01g32855) are likely involved in PRR resistance. Markers associated with resistance can contribute to marker-assisted selection in breeding programs. Analyses of candidate genes can lay a foundation for exploring the mechanism of P. sojae resistance. 相似文献
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Meta‐analysis and overview analysis of quantitative trait locis associated with fatty acid content in soybean for candidate gene mining 下载免费PDF全文
下载免费PDF全文 Yuyang Wang Mingyue Xu Xinrui Mao Huidong Qi Zhengong Yin Yongliang Li Hongwei Jiang Zhenbang Hu Xiaoxia Wu Rongsheng Zhu Chunyan Liu Qingshan Chen Dawei Xin Zhaoming Qi 《Plant Breeding》2018,137(2):181-193
As soybean seed fatty acid content is valued in food, animal feed and some industrial applications, plant breeders continually aim to improve seed fatty acid constituent value. This study analysed 163 original quantitative trait loci (QTLs) related to soybean fatty acid content from databases and references and revealed 43 consensus QTLs. Meta‐analysis using BioMercator ver.2.1 indicated that these were located across 16 linkage groups (LGs) excluding LG D1a, LG C1, LG M and LG H. Moreover, the overview method was used to optimize these QTLs based on statistical analysis. Some valid QTL regions were narrowed down to 0.5 Mb and mapped on the same LGs as the meta‐analysis result. Furthermore, the functions of all genes located in these consensus QTL intervals were predicted and eight candidate genes were identified. KEGG pathway analysis indicated that Glyma.13G127900 and Glyma.18G232000 were involved in the fatty acid synthesis metabolic (pathway ID ko00071, ko00062, ko01040). These results lay a foundation for fine mapping of QTLs related to fatty acid content and marker‐assisted breeding in soybean. 相似文献
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Jieqi Wang Jinhui Wang Boyu Tian Qingying Li Jingyi Zhu Xueying Liu Chao Ma Changyu Li Zhaoming Qi Rongsheng Zhu Yan Shi Jianan Zou Yingnan Wen Zhijun Sun Hanxi Liu Hongwei Jiang Zhengong Yin Zhenbang Hu Qingshan Chen Dawei Xin Chunyan Liu 《Plant Breeding》2019,138(6):677-685
Soybean is a special crop that can utilize N2 in the air via symbioses with Rhizobium spp. The formation of effective nodules is a complex process in which nodulation outer proteins (Nops) are determinants of establishment of a symbiotic relationship. We constructed a Sinorhizobium fredii HH103ΩnopB mutant. A nodulation test showed that the mutant had a negative effect on the Suinong14, ZYD00006, Dongnong594 and Charleston soybean lines. Recombinant inbred soybean lines were independently inoculated with the mutant and wild‐type strains, and five and four quantitative trait loci (QTLs) were identified by analysing the nodule number (NN) and nodule dry weight (NDW), respectively. We chose one QTL that overlapped with other studies and a novel QTL identified in our study and selected six candidate genes for further analysis. The qRT‐PCR analysis showed that only changes in Glyma.17G166200 expression depended on NopB. Further analysis showed that Glyma.17G166200 encoded a protein with a D‐glucose‐binding domain and a serine‐threonine/tyrosine protein kinase catalytic domain that was involved in the abscisic acid (ABA) pathway. 相似文献