β-伴大豆球蛋白α′亚基浓度升高的分子标记辅助选择及其对大豆农艺和种子性状的影响.ppt

,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,吉林省农业科学院大豆研究所,-,伴大豆球蛋白,亚基浓度升高的分子标记辅助选择及其对大豆农艺和种子性状的影响,汇报内容,研究背景及目的,1,材料与方法,2,结论与讨论,3,启示,4,一、研究背景,及目的,-,伴大豆球蛋白是大豆的主要贮藏蛋白，在商业大豆品种中其占大豆总蛋白含量的,25%(Nielsen et al.,1989),。,-,伴大豆球蛋白包含,3,个主要亚基：,，,和,45%,35%,20%,31%,40%,29%,Jenkinson(2009),报道了,亚基浓度升高（,EAP,）的大豆品种,孟山都公司发现了,-,伴大豆球蛋白在正常水平，,亚基浓度高于,亚基的大豆品种,(Bringe and Jenkinson,2009;Jenkinson,2009,2011),。,一、研究背景,及目的,凝胶特性,健康饮食,抗癌,降脂,EAP,及,-,伴大豆球蛋白升高的大豆品种能够提高蛋白的功能属性，有益于消费者的健康,。,Rickert,等,(2004),发现富集于,-,伴大豆球蛋白中的大豆蛋白有优越的凝胶特性，乳化性增进，稳定性增加。,高,-,伴大豆球蛋白的饮食可导致总胆固醇，甘油三酯和胰岛素的降低，抑制动脉粥样硬化的发展,以及减少内脏脂肪升高导致的肥胖,体外实验显示,-,伴大豆球蛋白的蛋白质成分可以抑制白血病细胞的生长，,富含,亚基和,亚基的,-,伴大豆球蛋白抑制脂肪酸合酶的活动，可减少潜在致癌脂类的合成。,有报道显示提纯的,-,伴大豆球蛋白,亚基能够降低脂肪和甘油三酯的含量，对低密度脂蛋白受体起下调作用。,一、研究背景,及目的,EAP,（,亚基,浓度,提高,）,性状检测,孟山都公司开发,的,两个,SNP,定位在,20,号染色体，,与第,I,连锁群编码亚基的,Cgy2,3,基因链锁。,在,20,号染色体上,(LGI),物理距离为,2.5 kb,在,GenBank,上编码,-,伴大豆球蛋白的亚基，基因登录号为,AB051865,SDS-PAGE,目前还是昂贵且耗时的检测蛋白质成分的方法,。,使用分子标记辅助选择,EAP,性状可用减少必需采用,SDS-PAGE,检测蛋白质成分的群体规模,。,一、研究背景,及目的,本研究的,首要目标,是评估这两个,SNP,标记在分离群体中区分个体,EAP,和,NAP,性状的有效性。,一、研究背景,及目的,大豆球蛋白是大豆主要的贮藏蛋白，占大豆总蛋白含量的,40%,。,包含,5,个主要基因，,Gy1,至,Gy5,：,基因,Gy1,和,Gy2,紧密连锁并共同遗传，而基因,Gy3,，,Gy4,，,Gy5,是独立遗传的,(Cho et al.,1989;Nielsen et al.,1989;Beilinson et al.,2002),。,5,个主要基因编码,5,个由二硫键连接的酸性的,(A),和基础的,(B),亚基：,A1aB2,A2B1a,A1bB1b,A5A4B3,和,A3B4,(Cho et al.,1989;Nielsen et al.,1989),。,一、研究背景,及目的,日本的研究者培育了一个大豆球蛋白含量为,0%,且,-,伴大豆球蛋白约占,45%,的大豆品系,B2G2,，具有,5,个,Gy,基因位点的隐性等位基因。,gy1,2,和,gy3,的等位基因发现于,射线辐射处理后的大豆品系中。,(Yagasaki et al.,1996),20%,的日本自然种质中存在,gy4,的等位基因,。,(Kitamura et al.,1984),Yagasaki,（,1996,）在野生大豆,(,Glycine,soja,Siebold&Zucc.),材料的筛选中发现了,gy5,等位基因,。,一、研究背景,及目的,孟山都公司的,Wu,等（,2007,）发现了关于,gy,等位基因的专利,SNP,分子标记。,gy1,等位基因,NS0199008,代表,gy2,等位基因,NS0199002,代表,gy3,等位基因,NS0199010,代表,gy4,等位基因,NS0199003,代表,gy5,等位基因,5,个未命名的,SNP,代表,一、研究背景,及目的,Jenkinson,和,Fehr(2010),采用,B2G2,与传统大豆品系杂交配制了,5,个分离群体。衍生出,8,个基因型的品系，包含,5,个,Gy,基因位点上不同的野生型和突变型等位基因组合,。,Gy1,2,，,Gy3,，,Gy4,，,Gy5,Gy1,2,，,Gy3,，,gy4,，,gy5,Gy1,2,，,gy3,，,gy4,，,Gy5,Gy1,2,，,gy3,，,gy4,，,gy5,gy1,2,，,Gy3,，,Gy4,，,Gy5,gy1,2,，,Gy3,，,gy4,，,gy5,gy1,2,，,gy3,，,gy4,，,Gy5,gy1,2,，,gy3,，,gy4,，,gy5,gy1,2,Gy3,gy4,Gy5,极大的影响,影响,最小,影响,中等,有最高的,-,伴大豆球蛋白浓度且无大豆球蛋白,每个,gy,等位基因不同程度地影响,-,伴大豆球蛋白和大豆球蛋白的总体水平。,目前的研究没有关于在结合改进大豆球蛋白含量的等位基因时,EAP,性状影响大豆品系农艺性状和种子成分的报道。,一、研究背景,及目的,本研究的,第二个目标,是使用,Gy3,和,Gy5,野生型等位基因确定其对农艺性状及种子成分的影响。,本研究的,第三个目标,是评估结合了,gy1,2,Gy3,gy4,Gy5,;,gy1,2,Gy3,gy4,gy5,;,gy1,2,gy3,gy4,Gy5,;,和,gy1,2,gy3,gy4,gy5,等大豆球蛋白等位基因型的,EAP,和,NAP,性状品系。,二、材料与方法,4,个,EAP,性状分离群体,Gy3,和,Gy5,大豆球蛋白等位基因位点（紧密连锁的,SNP,标记）（,Wu et al.,2007),EAP,相关标记（,2,个,SNP,）（,Jenkinson,，,2009,，,2011,）,gy1,2,Gy3,gy4,gy5,gy1,2,gy3,gy4,Gy5,F,0,熟期、产量,F,2,F,2:3,F,3:4,F,3:5,F,1,EAP/NAP,（,2,个,SNP,）,4,个大豆球蛋白基因型,SDS-PAGE,数据,2009.07 Huxley,IA,EAP(MV0121,MV0122),NAP(MV0119,MV0120),Ankeny,IA,一株一叶打孔,SNP,（,Gy3,和,Gy5,）确定杂合基因型,DNA,Ankeny,IA,每群体,3864,份,打孔取样,96,孔板,(ABgene),8,个基因型,目,标,1,目,标,2,目,标,3,每,lines,取,1,株,8,粒,品,种,选,择,依,据,2009.10 Isabela,PR.,2010.02,Isabela,PR,2010.05 Huxley,IA,2010.11,Rancagua,Chile,2011.5-6,三地，,2,次重复,蛋白、油份,小区联合收割机,近红外,30,8,四,（,188+4+2),四,2,淘汰,Gy3,和,Gy5,位点分子标记选择结果和,SDS-PAGE,结果不一致的品系,25,8,四,SAS,version 9.2,GLM,技术路线,位于第,20,条染色体（,LGI,），与,亚基相关的，与,Cgy2,3,基因连锁,（,Jenkinson,，,2009,，,2011,）。,第一个,SNP,序列,ID,为,11,号，正向引物序列,5-CTTGCTTACAAATTCCTCCAACTAAA-3,，反向引物序列为,5-GCTTAAGAACAACCGAGAGCTTTT-3,。,第二个,SNP,序列,ID,为,15,号，,forward,引物序列,5-CATGAACTGTGATTACATATTCTTTTGC-3,，,reverse,引物序列为,5-GCTGCCGAACATGATGGTTA-3,。,SNP,侧翼序列在,Jenkinson(2011),申请的专利上。,对于第,11,号,SNP,标记，,EAP,性状核苷酸碱基为,C,，,NAP,性状核苷酸碱基为,T,。,对于第,15,号,SNP,标记，,EAP,性状核苷酸碱基为,C,，,NAP,性状核苷酸碱基为,A,。,为将,F2,植株分为,EAP,和,NAP,类型，两,SNP,标记结果为,CC-CC,的个体考虑为,EAP,型，两,SNP,标记结果为,TT-AA,的个体考虑为,NAP,型。,gy1,2,Gy3,gy4,Gy5,gy1,2,Gy3,gy4,gy5,gy1,2,gy3,gy4,Gy5,gy1,2,gy3,gy4,gy5,例如，,Jenkinson and Fehr(2010),报道，基因型,gy1,2,Gy3,gy4,gy5,的品系没有,A3,亚基，基因型,gy1,2,gy3,gy4,Gy5,的品系没有,A124,亚基。,如果,2011,年农艺评价中在基因型,gy1,2,Gy3,gy4,gy5,的品系中检测到,A3,亚基，该品系淘汰。,Huxley,IA,（,19/5,）,Coland,粘壤土；,Bloomington,IL,（,20/5,）,Tama,粉砂壤土；,Findlay,OH,（,3/6,）,Hoytville,粘土,每地每处理双行种植，行长,4.5m,，,垄距,76cm,，,24,粒,/m,三、结论与讨论,采用,MAS,对,EAP,和,NAP,性状进行分型取得了部分成功。通过比较,4,个群体,4,个球蛋白基因型的共,16,个类型的,EAP,和,NAP,类型，,验证了,MAS,选择的有效性,。,使用,SNP,标记,11,号和,15,号并不能完全预测,EAP,性状类型，但可以,有效的减少,需要使用,SDS-PAGE,进行分析的样本数。,三、结论与讨论,BARC-025847-05113,BARC-030259-06840,BARC-020019-04403,BARC-017939-02461,BARCSOYSSR_20_1012,BARCSOYSSR_20_0935,EAP,品系,NAP,品种,/,品,系,EAP,亲本,NAP,亲本,三、结论与讨论,三、结论与讨论,2011,年田间检测衍生的,8,个类型的,18,棵,F3,植株的,SDS-PAGE,数据评价了,EAP,性状在蛋白组成上的影响。,三、结论与讨论,这些结果表明开发种子产量、成熟期和油份蛋白含量与,NAP,型相当的伴随任何大豆球蛋白基因型的,EAP,品种应该是可能的。,三、结论与讨论,本研究对,2/6,类，,3/7,类和,4/8,类,3,个基因型在,4,个性状上的研究结果与,Jenkinson,和,Fehr(2010),对相同,3,个基因型的结果一致。,这些结果表明开发种子产量,成熟度,蛋白质和油的含量相似的任意四个大豆球蛋白基因型的某种基因型品种都是可能的。,三、结论与讨论,总之，从本研究评估过的,4,个大豆球蛋白基因型中的任意一个开发与,NAP,品种种子产量、成熟期，蛋白油份含量相似的,EAP,型大豆品种是可能的。,基于,Jenkinson,和,Fehr(2010),的研究结果，开发具有,5,个隐性等位基因但产量与有,5,个野生型等位基因的传统品种相似的品种在某些方面可能更困难一些，但不是对于所有的群体都困难。,gy1,2,gy3,gy4,gy5,基因型和,EAP,性状的集合导致,亚基和总,BC,含量的提高。,具有,5,个隐性等位基因的品种总,BC,含量会升高且没有大豆球蛋白，此类品种可能是有益于食品工业和消费者。,他们的研究结果强调了在为修改蛋白组成选择品种开发群体的过程中使用,多个父母本组合,的重要性。,四、启示,Products,Description of the companys products,Service,Description of the companys service,Technology,Description of the companys technology,Market,Description of the companys market,Text,Text,Text,Text,MAS,Thanks,！,