大豆-农作物种质资源

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1、国家重点基础研究发展规划项目课题结题总结报告项目编号：G1998010200项目名称：农作物资源核心种质构建、重要新基因发掘与有效利用研究首席科学家：贾继增张启发课题编号：G1998010209课题名称：大豆基因克隆课题负责人：张志永子课题名称：子课题负责人：单位：中国科学院遗传与发育生物学研究所邮政编码：100101通讯地址：北京朝阳区大屯路917大楼电话：01064886859传真：01064873428电子信箱Email：yjwang@genetics.ac.cn2003年10月8日一、计划任务完成情况1.1计划任务本课题的目标是通过图位克隆法或功能基因组研究技术克隆大豆抗逆基

2、因。主要任务包括利用7作图群体构建大豆高密度遗传图谱，寻找与抗病基因紧密连锁的分子标记，构建大豆基因组BAC文库，为图位克隆基因打下基础；构建大豆cDNA文库，大规模测序并对大豆EST数据进行比较基因组学研究，最终通过功能基因组技术或图位克隆等方法克隆大豆抗逆基因。1.2大豆遗传图谱的构建利用以长农4和新民6为亲本构建的重组自交系群体为材料，构建了一套大豆遗传图谱，该图谱共有240个标记，分布在22个连锁群上，总长度为3713.5cM。以科丰1号和南农1138-2为亲本，利用F2衍生家系法构建了一套大豆重组自交系群体NJRIKY，共202个家系。并应用该群体构建了两个遗传连锁图谱：（

3、1）通过RFLP、SSR、RAPD和AFLP4种分子标记的遗传连锁分析，构建了包含24个连锁群、由792个遗传标记组成的大豆较高密度连锁图谱，该图谱覆盖2320.7cM,平均图距2.9cM。（2）由于AFLP标记在构建遗传图谱的过程中存在聚集的现象，因此在新构建的遗传图谱中去掉了AFLP标记，增加了SSR标记和EST标记，根据RFLP、SSR、和EST三种分子标记的遗传连锁分析，构建了包含21个连锁群、由452个遗传标记组成的新的大豆连锁图谱，该图谱覆盖3595.9cM。筛选了150个cDNA克隆，28个克隆在亲本间具多态性，共产生53个EST标记，其中40个EST标记定位在14个连

4、锁群上。1.3大豆农艺形状的QTL定位利用构建的遗传图谱对10个农艺性状进行定位和筛选与农艺性状连锁的EST标记。10个性状共发现64个QTL定位在连锁群上，大部分的QTL成簇存在，集中在B1和C2连锁群。有7个EST标记和开花期、主茎节数等紧密相关。均定位于B1和C2连锁群。GmKF059编码一个核定位的抑制蛋白，在亲本间产生两个EST标记，其中GmKF059a定位于C2连锁群，和与倒伏性和主茎节数有关的QTLld6和sn7定位在同一个位点，可分别解释18.9%and19.1%的总变异。GmKF059a同时和开花期以及株高紧密相关，可解释超过20%的总变异。GmKF143是一个bZ

5、IP类型的转录因子，也定位于C2连锁群，和开花期、株高、倒伏性主茎节数有关，可分别解释10%左右的变异。以上结果将发表于TAG（已接受）。通过施磷肥和不施磷肥处理，考察了作图群体在不同处理情况下的7个性状：株高、地上部分鲜重，根鲜重，根干重，主根长，叶磷含量和根磷含量，利用已构建的图谱对上述7个性状进行了QTL定位研究。结果表明，地上部分鲜重定位了3个QTL，均位于F2连锁群，叶磷含量定位了3个QTL，一个位于G连锁群，两个位于F1连锁群。根磷含量定位了两个QTL，均位于F2连锁群。因此F连锁群可能有和磷利用有关的基因。1.4大豆抗病基因的分子标记7克隆并分析了与SMV株系Sa的抗性

6、基因Rsa连锁距离为7.7cM的共显性SCAR标记SCW-05，并对30个栽培大豆品种或品系进行了相应的指纹图谱分析。找到了与SMV株系Sc的抗病基因Rsc连锁距离为9.7cM的RAPD标记OPL-072000，并从分子水平证实了抗病基因Rsa和Rsc的连锁关系：Rsa16.1cMOPL-0720009.7cMRsc。得到了与大豆灰斑病1号小种抗病基因Rf1连锁距离为10.4cM的RAPD标记OPK031100，以及与7号小种抗病基因Rf7更近的共显性RAPD标记OPS03620，连锁距离为8.7cM。根据该标记选择基因型纯合与杂合的69个抗病植株，其符合率分别达到100％和97.6

7、％。1.5大豆BAC文库的构建利用对SMV各株系均表现免疫的抗源材料科丰1号，以pECBAC1为载体构建了一个BamHⅠ单酶切的大豆基因组细菌人工染色体（BAC）文库。该文库由38,400个克隆组成，总体相当于大豆单倍体基因组（1.1×106kb）的3.0倍。用已经克隆到的抗病候选基因及含有抗病基因保守序列的cDNA为探针，对所有大豆基因组BAC克隆高密度膜进行了Southern杂交，结果检测出了48个阳性克隆，为进一步克隆大豆抗病基因和大豆基因组学的研究