1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
大豆(Gycine max L.)是我国重要的农作物,虽然位于水稻、小麦、玉米之后,但是其40%左右的蛋白质含量使其成为人类食物和畜禽饲料植物蛋白的主要来源[1];富含不饱和脂肪酸的大豆油是优质食用油[2];大豆还含有多种有益于健康的生物活性物质,如大豆异黄酮、大豆皂苷、VE、低聚糖等[3]。大豆作为油料作物和经济作物,在食品工业中占重要地位[4]。而我国大豆产量不足,无法满足人们对大豆的需求,重要原因之一就是我国土壤盐碱化程度较重[1]。目前我国盐碱地达40万hm2,且呈逐年增加趋势[5],灌溉不当又会造成次生盐渍化,由此造成耕地面积不断减少,开发利用盐碱地,提高盐碱耕地的大豆产量对于提高我国大豆产量具有重要意义。
盐碱土中的盐分包括Na 、Ca2 、Mg2 三种阳离子和CO32-、HCO32-、Cl-和SO42-四种阴离子组成的十二种盐,其中Cl-和Na 所占的比例比较高,分别占阴阳离子总量的60-88%左右[6]。
大豆(Glycine max (L.)Merr.)属中度耐盐植物,其盐害阈值为5dS/m[7]。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标: 利用全基因组关联分析方法分析101份野生大豆种质资源的芽期耐盐表型,找到与芽期耐盐性状相关的分子标记。
研究内容:
(1)大豆芽期室内耐盐鉴定
3. 研究的方法与方案
研究方法:
(1)野生大豆芽期室内耐盐表型鉴定
101份野生大豆材料由农业部国家大豆改良中心提供。对101份野生大豆材料进行室内芽期耐盐表型鉴定,试验采取完全区组设计, 2个不同盐浓度(0、150mmol/L的NaCI溶液),3次重复试验。在培养皿中连续培养7天,每日更换培养液,避免种子因长时间缺氧腐烂,鉴定出耐盐性状表型数据:每日发芽种子数,吸涨后种子重量。
(2)野生大豆耐盐性状的关联分析与目的性状关联标记的获得
对野生大豆自然群体101份材料进行SNP标记全基因组关联分析,获得与耐盐性状相关的分子标记。
技术路线:
见附件
可行性分析:
国家大豆改良中心和作物遗传与种质创新国家重点实验室满足了本研究实验材料以及仪器设备。并且国家大豆改良中心对关联分析技术已有了成功的应用:利用关联分析方法比较栽培群体和野生群体的生育期、产量、品质及耐逆性等16 个农艺性状上基因位点及其等位变异的差异和特点,并发掘出携有优良等位变异的材料。
4. 研究创新点
本研究利用近年来热门的全基因组关联分析方法分析101份野生大豆种质资源的芽期耐盐表型,找到与芽期耐盐性状相关的分子标记。
5. 研究计划与进展
2014年
7月:查阅相关文献,明确实验研究背景与意义,确定实验方案;
7月10月:开展室内101份野生大豆芽期耐盐实验:主要是表型数据的获取;
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