大豆杂交后代籽粒蛋白质和脂肪积累模式与亲本相异性分析

作者：周瑞莲; 杨树德; 张萍; 赵哈林; 赵学勇

来源：中国农业科学, 2009, (11): 4106-4114.

• 大豆基因型
• 杂交后代
• 蛋白质和脂肪积累模式
• 碳分配

【目的】本研究拟通过对3个基因型亲本和其杂交后代籽粒蛋白质和脂肪积累模式的对比分析,以了解大豆种子发育过程中碳分配规律与杂交后代籽粒蛋白质含量分异的相关关系,为未来大豆优质育种提供参考。【方法】以3个基因型大豆(Glycine max L.Merr:高蛋白品种PI153.217(H)、低蛋白品种PI294.372(L)和高产低蛋白品种Evans(E))为亲本进行两两杂交(H×E,L×E)后,从H×E杂交组合中选出高蛋白品系RIL(HH)和低蛋白品系RIL(HL),从L×E杂交组合中选出高蛋白品系RIL(LH)和低蛋白品系RIL(LL)。将亲本和杂交后代种子同时种植在试验地,在开花后的第18天开始,每隔5d采收一次豆荚直到种子成熟,并分析不同时间收集的种子组分。【结果】亲本H和L种子生育期短(开花后48d),但生长快。高产品系E(植株高大,每株上的豆荚数多)生育期较长(开花后60d),生长速率较低。杂交后代RIL(HH)生长模式与H相同,RIL(LL)与L和E的相同。不同基因型亲本蛋白质和脂肪积累模式主要在发育的中晚期不同。在种子生长的中晚期,H蛋白质持续快速积累到种子成熟,L和E相对积累较慢;开花后40dH脂肪积累达到最高,而L和E仍缓慢积累。不同杂交组合的高蛋白品系HH(70)和LH(372)种子脂肪和蛋白质积累模式和H亲本相似,低蛋白品系LL(389)和HL(42)和E亲本相似。同一杂交组合蛋白质含量发生分异的杂交后代HH(70)保持了与H一样的脂肪和蛋白质积累模式,HL(42)趋向与和E一样脂肪积累模式。【结论】种子发育过程中碳分配趋向决定着成熟种子蛋白质和脂肪含量,杂交后代中蛋白质含量的分异与中晚期种子发育过程中碳分配途径变化密切相关。为此,了解种子发育过程中碳分配基因调控机理对提高大豆种子蛋白质含量十分重要。

• 出版日期2009-11-10
• 单位鲁东大学; 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所