大豆生育期相关基因的精细定位与克隆

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
31000717
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
20.0万
负责人：
王英
依托单位：
吉林大学
学科分类：
C1307.作物基因组及遗传学
结题年份：
2013
批准年份：
2010
项目状态：
已结题
起止时间：
2011-01-01 至2013-12-31

项目参与者：
李景文；王晶莹；李秋祝；张海军；张艳；
关键词：
生育期结构大豆精细定位基因克隆

项目摘要

生育期结构性状是大豆最重要的生态性状之一，对大豆产量、品质和适应性的形成至关重要。但该性状形成的分子机制研究尚未见报道。针对这一问题，本项目在原有工作基础上，采用亲本为小黑豆与GR8836的重组自交系群体构建次级群体，精细定位生育期结构性状的主效基因，以期获得与基因遗传距离小于1cM的标记位点，为该性状的改良提供高效的辅助选择标记；在此研究结果基础上，采用图位克隆的方法分离基因，初步验证基因功能；通过序列比对，确定所得基因在模式植物中的同源基因，推断该基因在大豆发育基因网络中所处的可能位置。所得结果对阐释大豆生育期结构性状形成的分子机制，丰富大豆发育遗传体系具有重要意义。

结项摘要

生育期结构性状是大豆最重要的生态性状，对大豆产量、品质和适应性的形成至关重要。但该性状形成的分子机制研究鲜少见报道。针对这一问题，本项目在原有工作基础上，利用小黑豆与GR8836组合的重组自交系群体构建次级群体，精细定位生育期结构性状的主效基因。本研究所得标记与基因的遗传距离为0.4 cM,为该性状的改良提供高效的辅助选择标记。利用已公布的E1/e1基因序列，克隆大豆RIL群体中选择全生育期较长及全生育期较短的株系的全长序列，初步证实本研究的目标基因为E1/e1基因，并进一步利用QPCR技术研究了不同光周期处理条件下E1/e1基因在大豆生育期近等基因系生育后期的表达规律。结果表明，显、隐性位点在不同光周期条件下及大豆开花后的表达差异较大。在自然条件下，基因的表达量差异不大，在长日条件下，基因的表达量在R5至R6阶段即鼓粒期的表达量最低，以生理成熟期表达量最高。在短日条件下，E1/E1基因的表达量相差很大，在花荚期的表达量较初花期高近50倍，而后降低，至成熟期，表达量又有所提高。e1/e1基因在短日条件下表达量在不同的光周期条件下规律性较明显。在自然条件下，e1/e1基因表达量逐渐升高；在长日条件下，e1/e1基因从花荚至鼓粒初期表达升高，至鼓粒期，表达量下降至很低。在短日条件下，e1/e1基因的表达量均不高，除鼓粒期外，呈递减趋势。另外，本研究开发了E1/e1基因的dCAPS标记，并用以分析南美不同成熟期大豆品种的E1/e1基因类型，结果证实该dCAP标记可用于不同大豆材料E1/e1基因型的确定。