大豆种子7S球蛋白亚基与脂氧酶双缺失性状遗传解析

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7S球蛋白(β-conglycinin)是大豆最主要的过敏原蛋白之一;大豆种子脂氧酶的存在是大豆腥臭味产生的根源,它参与氧化种子不饱和脂肪酸形成小分子的己烯醛、醇、酮等具有腥臭味的物质,二者都是大豆深加工过程中必须去除的成分。因此,去除或降低7S球蛋白及脂氧酶含量,已成为大豆品质改良育种研究目标之一。本研究以7S球蛋白α′-、α-、β-亚基完全缺失材料“1003-44”为母本,以脂氧酶完全缺失材料“SI0162”为父本,通过人工杂交技术,收获F1种子21粒,收获F2种子500粒。利用本实验室先前创立的ISDS-PAGE技术,分别对F1、F2代种子进行7S球蛋白α′-、α-、β-亚基缺失表型性状进行鉴定。通过对脂氧酶缺失检测方法的改良,确立了基于视觉比较分析的F2杂交后代脂氧酶同工酶缺失鉴定新方法,利用该方法对F1、F2杂交后代脂氧酶同工酶缺失表型性状进行了鉴定。得到以下研究结果:(1)通过本实验室改良的ISDS-PAGE聚丙烯酰胺凝胶技术,对新开发的视觉分析法鉴定脂氧酶同工酶进行辅助验证,表明新开发的视觉分析法在鉴定F2种子脂氧酶同工酶中,具有痕量取样,快速、简捷、准确鉴定的优点,对F2杂交后代脂氧酶同工酶缺失性状的鉴定是有效可行的,对培育食品加工专用型高附加值大豆新品种具有重要意义。(2)F1代21个个体均为7S球蛋白α′-、α-、β-亚基缺失型,而脂氧酶均不缺失型。在F2分离世代,只观测到了7S球蛋白的α′-、α-、β-亚基完全缺失型(377)与野生型(121)两种表型性状,通过卡平方检测,结果显示在95%置信度范围内接近理论数的缺失型:野生型=3:1的比例。可以推定7S球蛋白亚基完全缺失性状,与受单一隐性cgdef基因调控的7S球蛋白亚基缺失诱变突变体不同,7S球蛋白亚基缺失性状是受1对显性等位基因调控的质量性状,并可以稳定遗传给后代。(3)对F2种子的脂氧酶(Lox-1,2,3)缺失检测中,共观测到4种表型,分别为Lox-1,2,3野生型(282),Lox-3缺失型(96),Lox-1,2缺失型(93),Lox-1,2,3缺失型(27),并对观测到的4个表型性状的分离比进行卡平方测试,结果显示在95%置信度范围内接近理论数的Lox-1,2,3野生型:Lox-3缺失型:Lox-1,2缺失型:Lox-1,2,3缺失型=9:3:3:1的比例。表明脂氧酶完全缺失性状是受2个隐性等位基因位点控制的质量性状。说明脂氧酶完全缺失与7S球蛋白亚基缺失,在基因聚合后的杂交后代中,各自缺失的遗传机制并没改变,这种双缺失性状基因的聚合不影响大豆的正常生长发育。
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