本研究从历史数据以及公开文章中收集了57个与大豆种子可溶性糖含量相关的数量性状位点(QTLs)。通过meta、overview和共线性分析来细化QTL区间,共得到8个共有QTL。使用染色体片段代换系(CSSLs)群体对这些共有QTL进行验证,选择了两个包含共有QTL和有导入片段的品系:其中一个与共有QTL区间相关的一个品系可溶性糖含量较高,另一个品系可溶性糖含量较低。在种子发育的早期、中期和晚期对这两个品系进行转录组测序,分别鉴定出158个、109个和329个差异表达基因。通过重测序数据和共有QTL区间分析,在野生大豆遗传导入片段中鉴定出3个候选基因Glyma.19G146800、Glyma.19G122500和Glyma.19G128500。通过对两个CSSL亲本SN14和ZYD00006的序列比对,发现Glyma.19G122500编码序列发生单核苷酸多态性(SNP)突变,导致氨基酸序列发生非同义突变,影响了蛋白质结构。基于这一SNP,我们开发了竞争性等位基因特异性PCR (KASP)标记,并将其用于CSSL品系的鉴定。这些结果为进一步鉴定大豆可溶性糖相关基因及进一步育种奠定了基础。
本文探讨了PEG诱导的渗透胁迫与荫蔽效应之间的关系。荫蔽和非荫蔽条件下,大豆品种C-103受到聚乙二醇(PEG-6000)诱导的渗透胁迫。在两种光环境中,PEG诱导的渗透胁迫都显著降低了相对含水量、形态参数、碳水化合物和叶绿素含量,大豆幼苗的渗透调节物质、活性氧和抗氧化酶明显增加。本研究表明,在非荫蔽条件下生长的大豆幼苗,PEG诱导的渗透胁迫比荫蔽下的幼苗产生更多的丙二醛和过氧化氢。同样,在干旱胁迫下,被遮荫的植株比不被荫蔽的植株积累了更多的糖和脯氨酸。因此,本研究结果揭示了未遮荫的植物比遮荫的植物对 PEG诱导的渗透胁迫更敏感,这提示荫蔽可以增强植物对渗透胁迫的保护机制,或者至少不会增强 PEG诱导的渗透胁迫对大豆幼苗的不利影响。