1. 研究目的与意义
大豆是重要的油料作物和粮食作物，在世界各国广泛种植。
为实现大豆高产稳产的育种目标，研究人员提出大豆理想株型的概念。
大豆的株高、主茎节数均为重要的农艺性状，两者相关性达极显著水平，直接或间接地与作物的产量、品质等性状紧密联系，是构建理想株型的关键因子。
2. 研究内容和预期目标
（1）研究目标挖掘出调控大豆株高、主茎节数的基因，深入解析大豆株高、主茎节数农艺性状的分子调控机制，为株高有利基因克隆和构建大豆理想株型分子育种奠定基础。
（2）研究内容①通过荧光定量，对野生大豆中的4个株高相关候选基因：glyma.13g231000，glyma.13g231100，glyma.13g233600和glyma.13g252900分别在试验大豆亲本全生育期（苗期、花芽分化期、初花期、盛花期、初荚期）的叶片、茎和茎尖（3个组织）中进行表达谱研究；②在两亲本cssl3228与nn1138-2中，进行4个候选基因表达序列测序验证，获得差异基因，找出其中的snp位点；③候选基因氨基酸序列同源性分析，分析验证候选基因功能及物种中相关基因进化关系。
（3）拟解决关键问题通过对极端亲本cssl3228与nn1138-2中与株高、主茎节数4个候选基因分析，挖掘株高性状调控基因，解析其分子调控机理，为株高有利基因可能及理想株型分子育种提供信息。
3. 研究的方法与步骤
（1）研究方法①rna提取在大豆全生育期（苗期、花芽分化期、初花期、盛花期、初荚期）采集两个极端个体亲本cssl3228、nn1138-2三个不同组织部位（叶片、茎和茎尖）样本，采用天根提rna试剂盒提取rna，再检验纯度及反转录；②荧光定量分析（qrt-pcr） 利用primer-premier 5.0软件，设计候选基因特异性引物，以肌动蛋白基因作内参，采用sybr green染料荧光染色，最后将配制好的pcr反应溶液置于real time pcr仪上进行pcr扩增反应，分析数据，得出候选基因在不同时期不同组织的表达量的差异； ③测序分析④氨基酸序列同源性分析通过https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html网站查阅候选基因氨基酸同源序列，利用mega软件，分析物种间各氨基酸序列的差异及进化关系，做出进化树。
（2）技术路线（3）实验方案研究以极端个体亲本nn1138-2与cssl3228为试验材料，对这4个野生大豆中的株高相关候选基因分别在大豆的全生育期（苗期、花芽分化期、初花期、盛花期、初荚期）的叶片、茎和茎尖（3个组织）中进行表达谱研究；同时进行表达序列测序，获得差异基因，分析其中的snp 位点，还比对各候选基因氨基酸序列的同源性序列。
（4）可行性分析实验室已经利用染色体片段代换系cssl3228（供体n24852（g. soja）、受体nn1138-2（g. max））为母本，nn1138-2为父本构建的次级f2群体及f2:3家系（447个）为试验材料，通过大豆全基因组qtl-seq与传统的qtl定位相结合的方法，挖掘到了4个野生大豆中株高相关候选基因glyma.13g231000，glyma.13g231100，glyma.13g233600和glyma.13g252900。
4. 参考文献
（1）亲本之一携带野生大豆中调控株高、主茎节数等农艺性状优异等位变异，扩大了基因利用范围；（2）使用染色体片段代换系作为亲本，极大避免了遗传背景效应或遗传噪声的干扰；（3）4个候选基因的氨基酸序列同源分析，有助于明确物种基因进化关系；（4）同时借助候选基因和关联分析等方法，利于数量性状基因快速克隆；（5）丰富大豆株高、主茎节数等性状相关基因信息，为构建理想株型育种改良提供有利基因、为分子克隆奠定基础。
在某些情况下仍可达到事半功倍的效果。
5. 计划与进度安排
2022年7月至2022年10月，完成候选基因时空表达分析2022年11月至2022年1月，候选基因表达谱研究、表达序列测序及差异分析2022年2月至2022年3月，候选基因氨基酸序列同源分析，明确基因功能及基因进化关系2022年3月至2022年4月，撰写论文
