1. 研究目的与意义
1.1本课题的意义
1.1.1 大豆生产现状
大豆在中国的食物体系中占据着十分重要的位置，它不仅提供优质的直接食用和饲料蛋白质，而且是目前最主要的油料来源。随着人口的增长和人们生活水平的提高，中国对大豆产品的年消费需求也在不断增加。然而，目前我国还存在着一系列制约大豆生产的问题，比如大豆播种面积呈下降趋势、大豆的单产水平较低与国际上大豆高产国家还有很大的差距、大豆生产种植方式还比较落后，规模化生产程度低等（任淑荣，2014）。1996年起中国成为全球最大的大豆进口国，根据农业部数据显示我国大豆进口数量从1996年的58万吨增加到2015年的8169万吨，增长了近140倍，而大豆年产量却在1500万吨左右徘徊不前，甚至开始出现下降趋势。我国对大豆的进口需求也在逐渐加大，表现出对国际进口的依赖性。目前，传统的大豆育种技术难再突破现有的产量水平，随着大豆基因组测序的完成，利用转基因分子育种技术越来越受到育种家们的重视。据调研，1996年转基因大豆被批准进行商业化生产，2009年转基因大豆的种植面积占全球大豆总面积的77％，占全球转基因作物的52％，将来还会呈现更高的趋势。为应对全球气候变化，满足国民逐渐增加的大豆产品需求，利用转基因育种新思路提高大豆产量势在必行。
2. 研究内容和预期目标
2.1研究的目标
通过鉴定玉米c4型pepc转基因大豆t4代株系，希望获得光合效率明显提高且稳定遗传的纯合株系。明确转玉米c4型pepc基因大豆能否提高大豆光合效率、百粒重及抗旱性，为大豆高光效基因工程育种提供理论基础和材料支撑。
2.2研究内容和拟解决的关键问题
3. 研究的方法与步骤
3.1 研究方法
3.1.1除草剂涂抹法鉴定转基因阳性苗
除草剂涂抹法：根据前人经验进一步设置了除草剂涂抹梯度，以确定适宜的除草剂涂抹浓度。本实验室前期对转pepc基因的t3代抗性植株检测时获得较适宜的除草剂涂抹浓度，可以对种植下去的转基因t4代株系进行阳性苗鉴定。具体操作是选取大豆主茎上生长状态各方面近似的叶片进行125mg/l除草剂basta涂抹。以所选叶片主叶脉为界进行黑色记号笔标记，用棉签蘸取对应浓度的除草剂basta稀释液均匀涂抹未标记的半片叶子，涂抹以除草剂不以水滴状态滴下为准，每天观察并记录叶片变化。3天后阳性植株和阴性植株叶片会有不同变化，阳性苗表现为叶片无明显变化，而阴性苗叶片则表现为明显变黄甚至枯萎的现象，至此鉴定出转基因阳性苗。
4. 参考文献
4.1科研思路富有特色
国内外科研学者将c4型pepc基因导入水稻、小麦等c3作物中取得了令人瞩目的成就，但是目前将c4型pepc基因转入大豆，试图提高其酶活性、光和效率、抗旱性和产量等的相关研究还未见有报道。本课题研究思路新颖，可获得突破性进展。
4.2 研究内容系统深入
5. 计划与进度安排
2022年7月初-11月：转玉米c4型pepc基因t3代纯合植株进行繁种。具体为选取籽粒饱满的种子盆栽种植，适宜期移栽到江浦试验基地，进行田间管理，最后收获t3代种子为获得更多t4代转基因纯合株系样品做准备。
2022年11月上旬种植t4代植株：地点选取为国家大豆改良中心实验室中的人工气候培养室，以盆栽的方式种植。栽培土壤条件为灭菌蛭石、营养土体积比1:1。人工控制培养室室内培养条件为25℃，光照周期为14h光照10h黑暗。管理方式为定期浇水和施加改良配方霍格兰（hoagland）营养液。
2022年12月上旬：对转基因大豆及对照组进行除草剂涂抹法和目的基因pcr扩增法的阳性苗鉴定。
