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大豆异黄酮遗传机制及育种技术体系研究与应用

文献类型： 获奖成果

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获奖名称： 科学技术进步奖

获奖等级： 二等奖

关键词： 大豆异黄酮;黄酮;育种;技术;技术体系;遗传;大豆;体系研究;体系;育种技术;异黄酮;酮;遗传机制;研究与应用;研究;机制;育种技术体系

第一完成单位： 河南省农业科学院经济作物研究所

获奖时间： 2007

摘要： 简要技术说明： 1、采用双子叶作物种子数量性状遗传模型和统计方法，分析异黄酮含量不同的大豆品种的胚、细胞质和母体植株等不同遗传体系的基因效应、环境互作效应以及亲本选配、杂种优势及大豆异黄酮及其组分含量遗传机制； 2、利用分期播种和逐步回归分析方法，研究大豆子粒异黄酮含量与生态因子的数量关系，形成高异黄酮大豆生产技术体系； 3、利用分子标记技术对大豆子粒异黄酮及其组分基因进行SSR分子标记和QTL定位方法，形成分子选择体系； 4、对河南大豆育成品种及品种资源共369份种子进行两年试验分析，形成一套大豆品质选择技术，运用相关性分析方法研究大豆异黄酮含量与其它品质及表型相关性研究，形成大豆异黄酮鉴定与选择技术体系。 5、对现有种质和后代材料用高效液相色谱法定性定量测定样品中的异黄酮含量，筛选高异黄酮大豆优异种质100多份，并建立大豆异黄酮收集、鉴定、保存 数据库体系； 6、通过杂交、回交、轮回选择等方式创新目的基因，积累丰富的遗传基础和优良基因，又通过早代测产，发现高配合力种质，筛选出一批具有较大潜在利用价值的高异黄酮大豆品种如郑92116豫豆22、豫豆29和豫豆25等。 成果的创造性、先进性： 在国内率先从经典遗传学和分子遗传学研究了大豆异黄酮含量的遗传规律，进一步阐明数量性状单个基因的行为和效应，明确杂种后代中异黄酮含量的遗传方式、遗传机制、遗传选择、杂种后代与中亲值的关系，为发掘异黄酮基因源，培育异黄酮高/低含量的大豆品种和下一步基因克隆提供有利条件，获得了以下五个填补国内空白的创新研究结果： 1)、首次对大豆子粒异黄酮含量基因的遗传效应分析，明确了大豆子粒异黄酮含量的表现主要受制于母体遗传效应,其次为胚基因效应,细胞质效应对其影响较小。对于指导大豆子粒异黄酮含量的选育工作意义重大； 2)、首次对大豆子粒异黄酮及其组分含量的遗传规律分析，确立了大豆子粒异黄酮及其组分含量在供试品种间表现有明显的差异，对于指导大豆育种中合理选配亲本，利用杂种优势具有重大实践意义； 3)、国内率先开展了大豆子粒异黄酮及其组分含量的分子研究，将控制异黄酮及其组分含量的基因分别定位在A1、A2、B1、C1、D1a、D1b、D2、L、M和N染色体上，这些QTLs在染色体上分布不均匀，具有集中分布的特点。这对于指导大豆育种中合理选配亲本，利用杂种优势具有重大实践意义； 4)、针对当前生产上需要，采用多点分期播种方法研究大豆异黄酮含量与土壤、气候和技术的关系，确定了大豆异黄酮含量与生态因子的关系。用以指导制定高异黄酮大豆品种的栽培规程，促进大豆异黄酮品种的规模化生产，该研究处于国内领先； 5)、大豆优良种质评价与利用研究，筛选和创造一批高异黄酮含量的野生、半野生和栽培大豆新资源，育成国内产量综合性状好异黄酮含量最高的国审大豆品种郑92116含量4660μg/g，拓宽国内已有的品质育种模式。 推广应用前景：筛选和创造的一批高异黄酮含量种质，为高异黄酮大豆新品种培育提供亲本材料；创造的高异黄酮含量大豆品种适合在河南全省及周边省份广大的黄淮海夏大豆产区种植。 本项目研究结果：在大豆遗传学基本理论上提出的新论点，在技术途径上形成的新技术，创立的工作体系和取得的创新性研究结果，丰富了大豆遗传育种理论，对于指导大豆品质育种和教学有重要作用，对其它作物育种理论和方法的研究也有很好的借鉴作用。

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[3]大豆籽粒异黄酮含量与生态因子相关关系的研究. 李卫东,梁慧珍,卢为国,王树峰,杨青春,杨彩云,刘亚非. 2004

[4]大豆异黄酮与脂肪、蛋白质含量基因定位分析. 梁慧珍,王树峰,余永亮,练云,王庭峰,位艳丽,巩鹏涛,刘学义,方宣钧. 2009

[5]大豆异黄酮生物合成途径中IFS1基因表达分析. 练云,李海朝,王树峰,武永康,李金英,雷晨芳,卢为国. 2013

[6]黄淮稻区优质抗病粳稻“六位一体”育种技术体系的构建与实践. 李俊周,王书玉,尹海庆,姬生栋,王生轩,张栩,陈楠,赵全志. 2017

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[8]分子标记技术在西瓜遗传育种上的应用. 李晓慧,王从彦,常高正. 2008

[9]小麦育种工作40年回顾. 林作楫,揭声慧. 1999

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[12]幼苗期大豆根系性状的遗传分析与QTL检测. 梁慧珍,余永亮,杨红旗,张海洋,董薇,崔暐文,巩鹏涛,方宣钧. 2014

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[15]大豆异黄酮及其组分含量的配合力和杂种优势. 梁慧珍,李卫东,方宣钧,曹颖妮,王辉. 2005

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[20]河南省中产灌区小麦、夏玉米丰产高效集成技术体系. 王汉芳,王振华,季书勤,李团飞. 2006

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