CN109486993A - 一种高蛋白大豆种质的选育方法 - Google Patents
一种高蛋白大豆种质的选育方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109486993A CN109486993A CN201811529480.5A CN201811529480A CN109486993A CN 109486993 A CN109486993 A CN 109486993A CN 201811529480 A CN201811529480 A CN 201811529480A CN 109486993 A CN109486993 A CN 109486993A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- protein
- single plant
- soybean
- protein content
- selection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 title claims abstract description 41
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 title claims abstract description 41
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 44
- 108010073032 Grain Proteins Proteins 0.000 claims abstract description 25
- 238000009395 breeding Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 16
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 15
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 claims abstract description 11
- 229940001941 soy protein Drugs 0.000 claims abstract description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 4
- 238000002372 labelling Methods 0.000 claims description 3
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 claims description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 abstract description 2
- 201000004569 Blindness Diseases 0.000 abstract 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 10
- 235000008754 Agave americana Nutrition 0.000 description 1
- 240000004246 Agave americana Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 208000016021 phenotype Diseases 0.000 description 1
- 238000003976 plant breeding Methods 0.000 description 1
- 235000019710 soybean protein Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
- C12Q1/6888—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
- C12Q1/6895—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
- A01H1/04—Processes of selection involving genotypic or phenotypic markers; Methods of using phenotypic markers for selection
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
- C12Q2600/156—Polymorphic or mutational markers
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Botany (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Mycology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
一种高蛋白大豆种质的选育方法，它涉及一种农作物选育技术。本发明的目的是要解决现有的育种方法盲目性较大、实现育种目标较难的问题。方法：1.收集整理稳定可靠的大豆蛋白质含量QTL；2.大豆F2中基因型鉴定；3.大豆F2杂合单株籽粒蛋白质含量测定；4.进一步选择基因型杂合的高蛋白单株；5.筛选的高蛋白杂合单株的纯合；即完成一种高蛋白大豆种质的选育方法。本发明一种高蛋白大豆选育方法目标明确、选择效果好；经过多轮的基因型和表型选择后能显著选育高蛋白大豆新种质；选育的高蛋白大豆新种质，籽粒蛋白质含量比原始亲本蛋白质含量提高20％以上，籽粒蛋白质含量能达到54％以上。本发明可获得一种高蛋白大豆种质的选育方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种高蛋白大豆种质的选育方法，属于农业技术领域。
背景技术
蛋白质资源短缺是21世纪人们面临的全球性严重问题，大豆蛋白占据了全球蛋白消费的68％(http：//www.soystats.com)，提高大豆籽粒蛋白质含量具有重要意义。分子标记育种被认为是21世纪植物育种的基本方法。美国农业部网站上(https：//www.soybase.org)公布了241个大豆蛋白质含量QTL，如何利用这些标记进行育种是研究的热点。
本发明提供了一种联合大豆籽粒蛋白表型和分子标记选育高蛋白大豆种质的方法，以提高大豆高蛋白育种的效率。
发明内容
本发明的目的提供一种高蛋白大豆种质的选育方法。
本发明采用如下技术方案
一种高蛋白大豆种质的选育方法，其步骤如下：
(1)收集整理稳定可靠的大豆蛋白质含量QTL
从文献、网站等收集大豆蛋白质含量QTL，整理出稳定可靠的位点及其紧密连锁的基于PCR扩增鉴定的分子标记(如SSR标记、Indel标记等)。
(2)大豆F2中基因型鉴定
提取大豆F2单株基因型(F2群体内单株数在100以上)，鉴定大豆蛋白质含量QTL基因型(至少1个QTL位点)，筛选出杂合单株。
(3)大豆F2杂合单株籽粒蛋白质含量测定
利用快速无损技术(近红外)快速测定筛选出的大豆F2单株籽粒蛋白质含量，进一步筛选中籽粒蛋白质含量较高的基因型杂合单株(10个单株左右)。
(4)进一步选择基因型杂合的高蛋白单株
重复步骤(2)和(3)，直至筛选出的杂合单株籽粒蛋白质含量符合育种目标。
(5)筛选的高蛋白杂合单株的纯合
种植筛选出来的高蛋白杂合单株，选出基因型纯合的单株，同时测定籽粒蛋白质含量，选出籽粒蛋白质含量高、基因型纯合的大豆种质。
本发明具有如下有益效果：
(1)采用本发明，对收集整理的稳定蛋白质含量QTL进行选择，目标明确，选择效果好；
(2)采用本发明，经过多轮的基因型和表型选择后能显著选育高蛋白大豆新种质；
(3)采用本发明，选育的高蛋白大豆新种质，籽粒蛋白质含量比原始亲本蛋白质含量提高20％以上；
(4)采用本发明，选育的高蛋白大豆新种质，籽粒蛋白质含量能达到54％以上。
附图说明
图1.分子标记在F2群体中的扩增产物。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
(1)稳定可靠的大豆蛋白质含量QTL整理
结合重组自交系定位结果选取稳定可靠的大豆蛋白质含量QTL3个，分别位于A2(Gm08)，B2(Gm14)，L(Gm19)三条染色体上，并找到对应的紧密连锁标记Satt119，Satt020和Satt481。
(2)大豆杂交组合F2单株基因型鉴定
提取杂交组合F2单株叶片，提取DNA，鉴定单株在3个QTL位点上的基因型，选出在QTL位点上杂合的单株，即图1中含有2条清晰条带的单株。
(3)大豆F2杂合单株籽粒蛋白质含量测定
利用FOSS近红外1241快速无损测定大豆F2杂合单株，根据表型及育种规模，选择一定数量的高蛋白单株(10株)。
(4)进一步选择基因型杂合的高蛋白单株
种植选择出的高蛋白基因型杂合单株，对其衍生的后代进行基因型鉴定，选择基因型杂合单株，测定籽粒蛋白质含量，选择籽粒蛋白质含量高的基因型杂合单株，直到蛋白质含量符合育种预期，本例中选择出籽粒蛋白质含量达到52％的大豆种质。
(5)筛选的高蛋白杂合单株的纯合
种质选择出的高蛋白质基因型杂合大豆单株，在其衍生后代中选择基因型增效纯合单株，测定籽粒蛋白质含量，发现籽粒蛋白质含量最高单株能达到54％。继续种植优选单株，在2015年、2016年、2017年其籽粒蛋白质含量都在53％以上，选育出高蛋白大豆新种质。
Claims (4)
1.一种高蛋白大豆种质的选育方法，其特征在于一种高蛋白大豆种质的选育方法是按以下步骤完成的：
(1)收集整理稳定可靠的大豆蛋白质含量QTL
从文献、网站等收集大豆蛋白质含量QTL，整理出稳定可靠的位点及其紧密连锁的基于PCR扩增鉴定的分子标记(如SSR标记、Indel标记等)；
(2)大豆F2中基因型鉴定
提取大豆F2单株基因型，鉴定大豆蛋白质含量QTL基因型，筛选出杂合单株；
(3)大豆F2杂合单株籽粒蛋白质含量测定
利用快速无损技术(近红外)快速测定筛选出的大豆F2单株籽粒蛋白质含量，进一步筛选中籽粒蛋白质含量较高的基因型杂合单株；
(4)进一步选择基因型杂合的高蛋白单株
重复步骤(2)和(3)，直至筛选出的杂合单株籽粒蛋白质含量符合育种目标；
(5)筛选的高蛋白杂合单株的纯合
种植筛选出来的高蛋白杂合单株，选出基因型纯合的单株，同时测定籽粒蛋白质含量，选出籽粒蛋白质含量高、基因型纯合的大豆种质。
2.根据权利要求1所述的一种高蛋白大豆种质的选育方法，其特征在于步骤(2)中基因型鉴定出杂合单株。
3.根据权利要求1所述的一种高蛋白大豆种质的选育方法，其特征在于步骤(3)中利用快速无损技术鉴定杂合F2中籽粒蛋白质含量较高的单株。
4.根据权利要求1所述的一种高蛋白大豆种质的选育方法，其特征在于步骤(4)中重复步骤(2)和(3)的程序，直至选育符合育种目标的种质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811529480.5A CN109486993A (zh) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | 一种高蛋白大豆种质的选育方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811529480.5A CN109486993A (zh) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | 一种高蛋白大豆种质的选育方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109486993A true CN109486993A (zh) | 2019-03-19 |
Family
ID=65710170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811529480.5A Pending CN109486993A (zh) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | 一种高蛋白大豆种质的选育方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109486993A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109006459A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-18 | 重庆市农业科学院 | 一种蛋白质含量稳定型的大豆育种方法 |
| CN111676308A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-18 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 大豆分枝数量性状相关的qtl、snp标记及应用 |
| CN113322339A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-31 | 东北农业大学 | 一种大豆高蛋白含量相关的分子标记和鉴定高蛋白含量大豆的方法 |
| WO2023130027A1 (en) * | 2021-12-30 | 2023-07-06 | Benson Hill, Inc. | Soy protein concentrates and methods of producing and using thereof |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101613753A (zh) * | 2009-08-07 | 2009-12-30 | 中国科学院遗传与发育生物学研究所 | 辅助鉴定大豆百粒重相关位点的一对专用引物及其方法 |
| CN103045588A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-04-17 | 南京农业大学 | 大豆籽粒蛋白质含量主效qtl 的分子标记及其应用 |
| CN106191243A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-12-07 | 东北农业大学 | 与大豆蛋白质含量相关的qtl及分子标记的获得方法、分子标记和应用 |
| CN108165659A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-06-15 | 山东省农业科学院作物研究所 | 一种提高大豆蛋白含量的分子标记方法及其标记组合 |
-
2018
- 2018-12-06 CN CN201811529480.5A patent/CN109486993A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101613753A (zh) * | 2009-08-07 | 2009-12-30 | 中国科学院遗传与发育生物学研究所 | 辅助鉴定大豆百粒重相关位点的一对专用引物及其方法 |
| CN103045588A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-04-17 | 南京农业大学 | 大豆籽粒蛋白质含量主效qtl 的分子标记及其应用 |
| CN106191243A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-12-07 | 东北农业大学 | 与大豆蛋白质含量相关的qtl及分子标记的获得方法、分子标记和应用 |
| CN108165659A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-06-15 | 山东省农业科学院作物研究所 | 一种提高大豆蛋白含量的分子标记方法及其标记组合 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 张英虎等: "大豆重组自交系群体NJRSXG百粒重超亲分离的遗传解析", 《中国农业科学》 * |
| 齐波等: "大豆籽粒蛋白质含量相关QTL定位研究进展", 《中国农学通报》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109006459A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-18 | 重庆市农业科学院 | 一种蛋白质含量稳定型的大豆育种方法 |
| CN111676308A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-18 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 大豆分枝数量性状相关的qtl、snp标记及应用 |
| CN113322339A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-31 | 东北农业大学 | 一种大豆高蛋白含量相关的分子标记和鉴定高蛋白含量大豆的方法 |
| CN113322339B (zh) * | 2021-05-27 | 2022-02-22 | 东北农业大学 | 一种大豆高蛋白含量相关的分子标记和鉴定高蛋白含量大豆的方法 |
| WO2023130027A1 (en) * | 2021-12-30 | 2023-07-06 | Benson Hill, Inc. | Soy protein concentrates and methods of producing and using thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Mapping QTLs for improving grain yield using the USDA rice mini-core collection | |
| Vetriventhan et al. | Finger and foxtail millets | |
| CN109486993A (zh) | 一种高蛋白大豆种质的选育方法 | |
| Raina et al. | Chickpea (Cicer arietinum L.) cytogenetics, genetic diversity and breeding | |
| Santra et al. | Proso millet (Panicum miliaceum L.) breeding: Progress, challenges and opportunities | |
| Shahid et al. | Genetic analysis and hybrid vigor study of grain yield and other quantitative traits in autotetraploid rice | |
| Aliyu | Genetic diversity of Nigerian cashew germplasm | |
| Jain et al. | Molecular approaches for wheat improvement under drought and heat stress | |
| Pluta et al. | Phenotypic diversity for agronomic traits in a collection of blackcurrant (Ribes nigrum L.) cultivars evaluated in Poland | |
| Pluta | New challenges in the Ribes breeding and production | |
| Gela et al. | An advanced lentil backcross population developed from a cross between Lens culinaris× L. ervoides for future disease resistance and genomic studies | |
| Akond et al. | Quantitative trait loci associated with moisture, protein, and oil content in soybean [Glycine max (L.) Merr.] | |
| Cober et al. | Soybean | |
| De | Breeding of medicinal and aromatic plants-an overview | |
| Win et al. | Diversity of Myanmar cowpea accessions through seed storage polypeptides and its cross compatibility with the subgenus Ceratotropis | |
| Joshi et al. | Characterization of barnyard millet (Echinochloa frumentacea (Roxb.) Link.) landraces for agro-morphological traits and disease resistance | |
| Lebot et al. | Taro (Colocasia esculenta (L.) Schott), breeding history, objectives, methods and strategies: a review of fifty years of sporadic efforts | |
| Chouhan et al. | Agro-morphological diversity in wild rice accessions of Eastern Indo-Gangetic region of India | |
| Prem et al. | Harnessing mutant donor plants for microspore culture in Indian mustard [Brassica juncea (L.) Czern and Coss] | |
| Shield et al. | Breeding willow for short rotation coppice energy cropping | |
| Talebi et al. | Morphometric and amplified fragment length polymorphism marker analysis in some landrace wheat (Triticum aestivum) genotypes collected from north-west Iran | |
| Boukar et al. | Strategies in cowpea breeding | |
| Abdel-Razzak | Turnip (Brassica rapa var. rapa L.) breeding | |
| Gichuhi et al. | Oryza longistaminata’s chromosome segments are responsible for agronomically important traits for environmentally smart rice | |
| Mudhalvan et al. | A Review on Role of Wide Hybridization in Crop Improvement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190319 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |