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大豆开花落花及时空分布的观察研究

中国农业科学 2013年第8期46卷 1543-1554页

作者：赵双进唐晓东赵鑫冯燕赵聪聪张孟臣河北省农林科学院粮油作物研究所/国家大豆改良中心石家庄分中心/农业部黄淮海大豆生物学与遗传育种重点实验室/河北省作物遗传育种实验室

【目的】观察大豆开花、落花全过程,分析不同品种开花、落花特点和规律,为高产育种和高产栽培提供依据。【方法】在大田条件下,对6个品种的72株植株逐日(42 d)观察开花、落花及节位。【结果】材料开花过程呈现每天开花数量"少-多-少-极... 详细信息

【目的】观察大豆开花、落花全过程,分析不同品种开花、落花特点和规律,为高产育种和高产栽培提供依据。【方法】在大田条件下,对6个品种的72株植株逐日(42 d)观察开花、落花及节位。【结果】材料开花过程呈现每天开花数量"少-多-少-极少"的变化规律,可分为初花、盛花、慢花、末花4个阶段:初花期阶段很短(3 d左右),每天开花量4朵以下,阶段开花量5.73朵,占总花量4.09%,开花集中在植株中部节位;盛花阶段每天开花多在5—12朵,持续时间较长(12—18 d),阶段花量108.75朵,占77.60%,开花由中部向上下两端延伸分布,其中以中部最多;慢花阶段每天开花1—5朵,持续时间在品种间有较大差异,阶段花量21.24朵,占15.16%,分布在植株各个节位;末花阶段每天只有部分植株开花,平均不足1朵,直至开花结束,阶段开花4.42朵,零星分布在植株上。初花期3 d后至终花期或终花期后落花普遍发生,落花节位遍及开花的所有节位,落花率为末花阶段(77.96%)>慢花阶段(65.54%)>初花阶段(51.76%)>盛花阶段(36.97%);每天平均落花3—9朵的不正常脱落高峰与该阶段阴雨寡照的气候有关。有限结荚习性品种最早开花部位为中部,随后向上部、下部扩展,开花3—7 d以后扩展到底部,9—15 d扩展到顶部。无限结荚习性品种最早开花部位是中下部(7—10节位),随后向下部、上部扩展,初花2—3 d后达到最下部,随后向上部扩展,初花24—26 d以后扩展到顶部。【结论】大豆不同开花阶段每天开花数量差异明显,开花节位、持续期有所不同,不同阶段花的脱落率也有较大差别。

关键词：大豆开花落花时空分布

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夏大豆品种高产特性研究

大豆科学 2013年第2期32卷 168-175页

作者：赵双进赵鑫唐晓东张继宗徐有冯燕张孟臣河北省农林科学院粮油作物研究所/国家大豆改良中心石家庄分中心/农业部黄淮海大豆生物学与遗传育种重点实验室/河北省作物遗传育种实验室河北石家庄050035

为探讨高产品种特性,为夏大豆高产育种提供理论参考,于2007～2010年,对冀豆17等6个具有高产潜力夏大豆品种以及各级区域试验的57个品种的农艺性状进行了调查分析。明确了高产夏大豆品种应具备如下生育特性:(1)植株高大(R=0.551 6*)、有... 详细信息

为探讨高产品种特性,为夏大豆高产育种提供理论参考,于2007～2010年,对冀豆17等6个具有高产潜力夏大豆品种以及各级区域试验的57个品种的农艺性状进行了调查分析。明确了高产夏大豆品种应具备如下生育特性:(1)植株高大(R=0.551 6*)、有效荚数多(R=0.739 7*)、荚粒数多(R=0.318 9);(2)开花量大(单株130朵以上),成荚率高(52%以上),后期落荚少(落荚率40%以下);(3)主根、侧根较长(分别达到20 cm、15 cm以上),基部节间短(基部6节总长25 cm以下),植株重心低(40 cm以下);(4)茎秆干重较高、干物质转移较多(平均4.29 g);(5)鼓粒后期(始粒30 d以后)籽粒重持续增加,不降低。同时提出夏大豆品种生育模式:播种～出苗5 d,出苗～开花29～33 d,开花～始粒29～33 d,始粒～成熟32～36 d,全生育期95～106 d。这种生育期结构模式,既能满足当地两熟制大豆生态条件,也能满足营养生长和生殖生长阶段的充分发育,有利于夏播品种的高产。

关键词：夏大豆品种高产特性

重组型大豆花叶病毒河北分离物序列特征及侵染性

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作物学报 2015年第11期41卷 1657-1662页

作者：林静杨永庆侯文焕杨春燕谢令琴智海剑张孟臣河北农业大学农学院河北保定071001 河北省农林科学院粮油作物研究所/国家大豆改良中心石家庄分中心/农业部黄淮海大豆生物学与遗传育种重点实验室/河北省作物遗传育种实验室河北石家庄050035 南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业部大豆生物学与遗传育种重点实验室/国家大豆改良中心江苏南京210095

重组型大豆花叶病毒(recombined soybean mosaic virus,SMV-R)是一种新SMV类型,在我国多个大豆产区广泛流行。本研究对一个重组型SMV河北分离物(HB-RS)进行全基因组测序,比较与非重组型SMV在侵染4个大豆品种后病毒浓度积累的差异。结果... 详细信息

重组型大豆花叶病毒(recombined soybean mosaic virus,SMV-R)是一种新SMV类型,在我国多个大豆产区广泛流行。本研究对一个重组型SMV河北分离物(HB-RS)进行全基因组测序,比较与非重组型SMV在侵染4个大豆品种后病毒浓度积累的差异。结果显示,除poly-A尾巴外,HB-RS(NCBI登录号为KR065437)由9993个核苷酸组成,包含一个开放阅读框(open reading frame,ORF),翻译后形成3202个氨基酸,系统进化分析结果显示HB-RS分离物与另外两个重组型SMV分离物聚在一组。抗性鉴定结果显示,4个品种对HB-RS和Sc6平均病情指数分别为59.5和60.5,相同大豆品种对不同的株系(分离物)可能呈现不同的症状和抗性表现,其中冀豆17对Sc6和HB-RS分别表现高抗和中抗,表明大豆对SMV的抗性存在一定的株系(分离物)专化性。此外,HB-RS在4个品种中的浓度积累均高于Sc6,在南农1138-2病毒浓度最高,达522 U,其次为五星1号(471 U)和冀黄13(199 U),最低为冀豆17,仅90 U。说明HB-RS在寄主体内更具有生存适应性,不同品种对SMV存在抗性差异。冀豆17可作为抗性品种和亲本进一步推广。

关键词：重组型大豆花叶病毒基因组病毒浓度侵染

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黄淮海地区大豆产量及其稳定性评价

中国农业科学 2013年第3期46卷 451-462页

作者：秦君杨春燕谷峰张耀斌冯燕唐晓东刘长友张孟臣河北省农林科学院粮油作物研究所/国家大豆改良中心石家庄分中心/农业部黄淮海大豆生物学与遗传育种重点实验室

【目的】解析黄淮海地区大豆育成品种产量构成因素对产量的贡献及其品种与环境的互作,鉴定代表性品种高产与稳产性,为黄淮海大豆育成品种在生产及育种中的有效利用提供理论依据。【方法】利用能够直观分析农作物双向数据的GGE(genotype+... 详细信息

【目的】解析黄淮海地区大豆育成品种产量构成因素对产量的贡献及其品种与环境的互作,鉴定代表性品种高产与稳产性,为黄淮海大豆育成品种在生产及育种中的有效利用提供理论依据。【方法】利用能够直观分析农作物双向数据的GGE(genotype+genotype-by-environment interaction)双标图,根据GGE中的"环境之间的关系"("environmental vector"view)、"哪个赢在哪里"("which-won-where"view)及"高产性和稳产性"("mean VS stability"view)分析参试品种的高产特性与不同年份试验的代表性,解析黄淮海区域有代表性的94个夏大豆品种在2008—2010年份的产量与产量组成因子。【结果】不同年份相同区域的试验品种表现差异很大,品种与环境存在互作。单株粒重、单株粒数、单株荚数、百粒重是产量的主要贡献性状,其中,影响产量最重要的因素是单株粒重。三年中,受不同年度环境影响较小、稳产性较好且高产的品种有冀9号-3L-2、冀豆17、徐豆10号、中作00-484和7651-1。【结论】在产量构成因素中,对产量影响的最重要因子是单株粒重,其次为单株粒数、单株荚数和百粒重;相同区域不同年份间品种产量差异较大,品种与环境之间存在互作。

关键词：大豆双标图产量适应性

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大豆百粒重QTL定位及多样性评价

中国农业科学 2016年第9期49卷 1639-1656页

作者：陈强闫龙冯燕邓莹莹侯文焕刘青刘兵强杨春燕张孟臣河北省农林科学院粮油作物研究所/国家大豆改良中心石家庄分中心/农业部黄淮海大豆生物学与遗传育种重点实验室

【目的】百粒重是大豆重要的育种目标性状,它不仅是产量构成因子之一,也是重要的品质性状,不同用途对百粒重有着不同要求。通过连锁分析定位大豆百粒重QTL,获得连锁标记,阐明QTL连锁标记在种质资源中的多样性特征,为百粒重定向改良提供... 详细信息

【目的】百粒重是大豆重要的育种目标性状,它不仅是产量构成因子之一,也是重要的品质性状,不同用途对百粒重有着不同要求。通过连锁分析定位大豆百粒重QTL,获得连锁标记,阐明QTL连锁标记在种质资源中的多样性特征,为百粒重定向改良提供依据。【方法】以冀豆12×黑豆(ZDD03651)杂交衍生的188个重组自交系的F6:8和F6:9群体为材料,采用Win QTL Cartographer V.2.5的复合区间作图法(CIM),经300次Permutation计算,以P=0.05显著性水平确定QTL存在的阈值,定位百粒重QTL。连续3年在石家庄对来自国内外的205份大豆育成和地方品种的百粒重进行表型鉴定,利用定位到的百粒重QTL连锁SSR标记对种质资源材料进行基因型分型,在每个标记处确定发生频率大于5%(对应资源材料个数大于10个)的等位变异为有效等位变异,计算等位基因多样性指数,明确百粒重QTL在种质资源里的多样性特征,通过多重比较确定不同等位变异与百粒重的关系。【结果】在冀豆12×黑豆后代群体中,百粒重呈正态连续分布,遗传力为88.72%。共检测到5个百粒重QTL,分别位于Chr.02(D1b)、Chr.06(C2)、Chr.08(A2)和Chr.17(D2)染色体,遗传贡献率(R 2)7.68%—12.83%,加性效应-0.65—-0.84 g,增效基因均来自冀豆12。年份间稳定的QTL有2个,其中,q SW-6-1位于第6染色体Satt457—Sat62,紧密连锁的标记为Satt281,贡献率最大值为12.02%,加性效应最大值为-0.81g;q SW-17-1位于第17染色体Satt301—Satt310,贡献率最大值为12.83%,加性效应最大值为-0.84g。在205份资源材料中,百粒重遗传力为96.88%。百粒重连锁SSR标记有效等位变异数为2—8个,多样性指数为0.34—0.82。发掘出大粒相关等位变异6个,分别为Satt281-227 bp、Barcsoyssr04-245 bp、Satt301-199 bp、Sat06-214 bp、Satt119-136 bp和Satt341-218 bp。其中Satt281-227 bp在RIL和资源材料中均为百粒重增效效应,主要分布在国内大粒育成品种中。筛选到含有4个及以上大粒相关等位变异的资源材料3份,分别为绿75、中品大黑豆和中野2号。【结论】在大豆育成品种冀豆12×地方品种黑豆的杂交后代群体中,检测到5个百粒重QTL,冀豆12含有1个在RIL和种质资源中均为大粒相关的优异等位变异。明确了上述5个QTL在205份育成品种和地方品种间的多样性分布特征,可应用于百粒重定向改良过程中的亲本选配及后代选择。

关键词：大豆百粒重 QTL 种质资源遗传多样性

冀豆12遗传背景下3个回交组合高低蛋白含量后代品系SSR标记分析

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中国农业科学 2014年第2期47卷 230-239页

作者：陈强闫龙杨春燕张嘉楠史晓蕾东方阳邓莹莹侯文焕张孟臣河北省农林科学院粮油作物研究所/国家大豆改良中心石家庄分中心/农业部黄淮海大豆生物学与遗传育种重点实验室/河北省遗传育种重点实验室河北科技师范学院

【目的】以高蛋白、高产、高配合力大豆品种冀豆12为遗传基础,创造高蛋白含量新种质,分析蛋白含量相关QTL及其连锁标记,挖掘QTL中包含的优异基因,为高蛋白育种提供新种质、新标记。【方法】以冀豆12为轮回亲本,来自东北地区的红丰11、... 详细信息

【目的】以高蛋白、高产、高配合力大豆品种冀豆12为遗传基础,创造高蛋白含量新种质,分析蛋白含量相关QTL及其连锁标记,挖掘QTL中包含的优异基因,为高蛋白育种提供新种质、新标记。【方法】以冀豆12为轮回亲本,来自东北地区的红丰11、茶秣食豆、绥农14等蛋白质含量不同的育成品种和地方品种为供体亲本,通过有限回交,创造高蛋白新种质。从3个组合的回交后代品系中,选择农艺性状一致、产量与冀豆12无显著差异的4个高蛋白(50%—53%)品系和3个中低蛋白(38%—41%)品系为试验材料,参照大豆公共遗传连锁图谱,分别在20个连锁群上,均匀选取并筛选在双亲间表现多态性的SSR标记,分析冀豆12及其后代品系的遗传相似性与遗传差异,确定与蛋白质含量相关的QTL及其连锁标记。通过对QTL候选区间内的基因功能注释,挖掘与蛋白质含量相关的优异基因。【结果】创制出一批蛋白质含量超过50%的高蛋白新种质。3个组合中分别筛选到209、201和199个双亲间多态性标记;亲本与后代间遗传相似性分析结果表明,同一组合的后代中高蛋白品系的轮回亲本遗传背景回复率高于低蛋白品系遗传背景回复率。3个组合中4个高蛋白品系与轮回亲本冀豆12之间的相似系数平均值为79.58%,显著高于3个低蛋白品系材料与轮回亲本冀豆12之间的相似系数平均值67.81%;轮回亲本冀豆12传递给高蛋白种质的SSR位点数平均为161个,传递给低蛋白材料的SSR位点平均数为135个,二者相差27%。遗传效应分析结果表明,共发掘出位于14个连锁群上的22个与蛋白质含量相关的QTL及其连锁SSR标记,其中,18个QTL的蛋白质含量增效基因来自轮回亲本冀豆12。进一步分析显示,4个共性高蛋白染色体区段对高蛋白含量形成具有关键作用,分别位于C1连锁群(第4染色体)的75.52—80.62cM、D2连锁群(第17染色体)的67.71—84.18 cM、G连锁群(第18染色体)的80.38—96.57 cM和I连锁群(第20染色体)的46.22—50.11 cM。通过基因功能注释和代谢途径分析,预测了4个区段内20个可能参与7-磷酸景天庚酮糖、半胱氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甲硫氨酸、色氨酸等氨基酸的合成与代谢等蛋白质合成相关代谢途径的候选基因。【结论】冀豆12含有较多的高蛋白QTL位点,供体亲本的高蛋白遗传位点可以在以冀豆12为轮回亲本的后代中表现出来,并通过SSR分析检测到。以冀豆12为轮回亲本,通过有限回交,易于创造出高蛋白种质。

关键词：冀豆12 蛋白含量 SSR标记染色体片段

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大豆籽粒硬实加性和上位性QTL定位

作物学报 2018年第6期44卷 852-858页

作者：艾丽娟陈强杨春燕闫龙王凤敏葛荣朝张孟臣河北师范大学生命科学学院河北石家庄050024 河北省农林科学院粮油作物研究所/国家大豆改良中心石家庄分中心/农业部黄淮海大豆生物学与遗传育种重点实验室/河北省遗传育种重点实验室河北石家庄050035

硬实是植物种子的普遍特性,是影响大豆种子发芽率、生存能力及储存期的重要数量性状,同时影响着大豆的加工品质。本实验通过对大豆籽粒硬实性状的加性和上位性互作QTL(quantitative trait locus)分析,明确控制大豆籽粒硬实的重要位点及... 详细信息

硬实是植物种子的普遍特性,是影响大豆种子发芽率、生存能力及储存期的重要数量性状,同时影响着大豆的加工品质。本实验通过对大豆籽粒硬实性状的加性和上位性互作QTL(quantitative trait locus)分析,明确控制大豆籽粒硬实的重要位点及效应,旨在为进一步解析硬实性状复杂的遗传机制提供理论依据。以冀豆12和地方品种黑豆(ZDD03651)杂交构建的包含186个家系的F_(6:8)和F_(6:9)重组自交系群体为材料,采用Win QTL Cartographer V.2.5的复合区间作图法(composite interval mapping,CIM)定位不同年份的籽粒硬实性状相关的加性QTL,同时采用Ici Mapping4.1软件中的完备区间作图法(inclusive composite interval mapping,ICIM)检测籽粒硬实性状的加性及上位性QTL。共检测到3个籽粒硬实性状相关的加性QTL,分别位于第2、第6和第14染色体,遗传贡献率范围为5.54%~12.94%。同时检测到4对上位性互作QTL,分别位于第2、第6、第9、第12和第14染色体,可解释的表型变异率为2.53%~3.47%。同时检测到籽粒硬实性状加性及上位性互作QTL,且上位性互作多发生在主效QTL间或主效QTL与非主效QTL间,表明上位性互作效应在大豆籽粒硬实性状的遗传基础中具有重要的作用。

关键词：大豆硬实 QTL 上位性互作

大豆ms1轮回群体应用于转EPSPS基因大豆育种改良研究

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华北农学报 2016年第S1期31卷 112-116页

作者：赵青松杨春燕赵双进闫龙史晓蕾刘丽娟赵聪聪冯燕赵鑫张孟臣河北省农林科学院粮油作物研究所河北省作物遗传育种实验室国家大豆中心石家庄分中心农业部黄淮海大豆生物学与遗传育种重点实验室河北石家庄050035

针对抗草甘膦转EPSPS基因大豆遗传基础狭窄的问题,利用ms1轮回群体拓宽抗草甘膦转基因大豆的遗传基础。利用遗传基础丰富的ms1基础群体,与现有的抗草甘膦转EPSPS基因大豆新品系冀K32、冀K331、冀K69、冀K964建立抗草甘膦C0群体,C0群体... 详细信息

针对抗草甘膦转EPSPS基因大豆遗传基础狭窄的问题,利用ms1轮回群体拓宽抗草甘膦转基因大豆的遗传基础。利用遗传基础丰富的ms1基础群体,与现有的抗草甘膦转EPSPS基因大豆新品系冀K32、冀K331、冀K69、冀K964建立抗草甘膦C0群体,C0群体改良后形成C1群体。分析基础、C0、C1 3个群体的品质、产量等农艺性状。结果表明,C1群体蛋白变化为35.66%~48.02%;脂肪变化为16.34%~22.92%;株高变化为46.00~158.00 cm;分枝数变化为0~8个;百粒质量变化为10.30~25.30 g;单株重变化为1.60~59.60 g。C1群体中不育株所占比例为19.20%,抗草甘膦性株所占比例为70.54%。利用大豆ms1基因构建了一个含EPSPS基因的转基因大豆轮回群体,该群体性状分离广泛,遗传多样性丰富,适合转基因大豆育种材料筛选。

关键词：大豆轮回群体选择 ms1 转基因 EPSPS 草甘膦

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国审高油无腥大豆品种五星2号的选育

大豆科学 2014年第4期33卷 624-625页

作者：王凤敏秦君闫龙鲍聪史晓蕾许宁张孟臣杨春燕河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种实验室/国家大豆中心石家庄分中心/农业部黄淮海大豆生物学与遗传育种重点实验室河北石家庄050035

五星2号由河北省农林科学院粮油作物研究所大豆中心以冀豆9号为母本,Century-2为父本经有性杂交系谱法选育而成。2002~2003年区域试验平均产量3 183.23 kg·hm-2。SMV抗性鉴定结果表明：该品种对黄淮中北部流行株系SC3、SC8,黄淮南部（... 详细信息

五星2号由河北省农林科学院粮油作物研究所大豆中心以冀豆9号为母本,Century-2为父本经有性杂交系谱法选育而成。2002~2003年区域试验平均产量3 183.23 kg·hm-2。SMV抗性鉴定结果表明：该品种对黄淮中北部流行株系SC3、SC8,黄淮南部（江苏）株系Sa均表现高抗,对东北流行株系N3表现免疫,此外,对近期发现的重组型SMV分离物3238表现高抗。该品种因脂氧酶2缺失具有无豆腥味特性,蛋白质含量37.18%,脂肪含量23.97%,属于高油品种。

关键词：大豆五星2号脂氧酶缺失