普通菜豆(Phaseolusvulgaris.L)芽期耐盐基因的SSR标记开发及筛选

普通菜豆又名芸豆、四季豆，属豆科蝶形花亚科菜豆族菜豆属菜豆种，是菜豆属重要的栽培种之一[1]。中国普通菜豆的主产区主要分布在黑龙江、内蒙古、吉林、云南、贵州、山西、陕西等地。普通菜豆适应性强在世界范围内均有种植，是最受消费者欢迎的食用豆类作物之一[2]，是世界上一种重要的杂粮作物。在全球范围内，土壤盐渍化是最严重的地质环境灾害之一，中国是盐碱地大国，据统计，黑、吉、辽三省分布着大量的盐碱土。东北平原的盐渍土主要以松嫩平原最多，共有盐碱土3.73×106hm2。现今，盐渍化程度不断加深。土壤盐渍化会导致渗透势下降，干扰离子之间的平衡，抑制植物光合作用和生理过程，从而影响到植物的生长过程。目前，利用耐盐碱植物资源已成为改良盐碱化土壤的有效途径之一[3]。种子萌发作为植物生长的起始阶段，在盐胁迫下能否萌发成苗是植物在逆境条件下生长发育的前提。作为重要的阶段的植物抗逆性状，如何筛选出有价值的种质资源成为关键。因此本研究从实验室前期菜豆耐盐转录组测序结果中挖掘耐盐基因，结合phytozome网站上的基因位置以及esemble网站上的普通菜豆参考基因组序列（Phaseolusvulgaris.L），寻找基因附近位点的SSR重复位点，利用MISA方法开发SSR标记，并利用资源群体进行筛选，筛选出合适的SSR标记，利用分子辅助育种加快菜豆的抗逆育种并对耐盐菜豆品种选育上提供理论依据。

 研究内容（1）对耐盐性不同的普通菜豆品种的转录组数据进行分析，挖掘并比对差异表达基因，随后利用phytozome网站对差异基因进行定位，筛选候选基因。（2）利用微卫星系统（MISA）对于候选基因位置前500bp以及后500bp位置筛选SSR位点，利用Primer5设计引物。（3）将开发好的标记交由生物公司进行合成，并在耐盐性不同的普通菜豆群体品种中进行多态性筛选。（4）将初步筛选好的标记在普通菜豆品种中进行复筛，结合使用品种的耐盐，筛选出特异性差异较大大，多态性好的SSR标记。

 目前中国对菜豆种质资源研究包括对现有的资源进行系统的形态鉴定。Lei等[4]对233份菜豆进行形态多样性鉴定，并筛选出183份优异种质。Blair等[5]和栾非时等[6]分别对３２３份芸豆和60份芸豆基于形态性状进行聚类分析，分别划出2个类群与3个类群。遗传多样性是指在群体内个体间基因组成的差异，这是一个种群和一个物种中的遗传基础，一个种群的遗传多样性越丰富，种质资源对生存环境的适应力越强，更容易扩展分布的范围和开拓新环境[7]。分子标记是DNA水平遗传变异的直接反映，新的DNA标记技术如简单重复序列（SSR）、随机扩增多态性DNA（RAPD）、表等分子标记技术不断涌现应用，已成为现代作物育种领域的研究内容与技术手段。SSR标记与RAPD、RFLP等分子标记相比，SSR具有共显性、丰富的多态性、高度的稳定性，简便的操作性等优点[8]。为了更好地利用菜豆的种质资源，利用SSR分子标记对菜豆进行遗传多样性分析，得到相关数据从而判断其遗传关系，有助于菜豆优势基因的挖掘和种质材料的利用。但是大多数标记仅仅是用于鉴定品种是否为同一品种，但是不能在生产应用中对于其它性状进行区分。而本研究利用实验室前期表型鉴定基础以及种质资源群体，开发并筛选合适的菜豆耐盐性状的SSR标记，为抗逆育种的早代选择提供了实用价值，对分子辅助育种也提供了新的理论依据。参考文献：[1]雷蕾.普通菜豆核心种质遗传结构及多样性研究[D].北京:中国农业科学院,2018:1-3.[2]SINGHSP.Broadeningthegeneticbaseofcommonbeancultivars:Areview[J].CropSci,2001,41(6):1659-1675[3]WangY.X.,JiaX.M.,ShiX.J.,ZhuY.F.,HuY.,andGuoA.X.,2018,Ultrastructureandanatomicalstructureresponsecharacteristicsofthreeapplestockstodroughtstress,ZhiwuShengliXuebao(JournalofPlantPhysiology),362(4):81-93[4]MedraouiL,AterM,benlGAbibOetal.Evaluationoffeneticvariabilityofsorghum(SorghunbicolorL.Moench)innorthwesternMoroccobyISSRandRAPDmarkers[J].ComptesRendus-Biologies,2007,330(11):789-797.[5]BlairMW,PanaudO,MccouchSR.Intersimplesequencerepeat(ISSR)amplificationforanalysisofmicrosa-tellitemotiffrequencyandfingerprintinginrice(OryzasativaL.)[J].TAGTheoreticalandAppliedGenetics,1999,98:780-792.[6]栾非时,崔成焕,王金陵.菜豆种质资源形态标记的研究[J].东北农业大学学报,2001,32(2):134-138.[7]GuptaSK,BansalR,GopalakrishnaT.Devel-opmentandcharacterizationofgenicSSRmarkersformungbean(Vignaradiate(L.)Wilczek)[J].Euphytica,2014,195(2):245-258.[8]姜俊烨,杨涛,王芳,等.国内外蚕豆核心种质SSR遗传多样性对比及微核心种质构建[J].作物学报,2014,40(7):1311-1319

 本研究利用本实验室前期表型鉴定基础以及种质资源群体，开发并筛选适合菜豆耐盐性状的SSR标记，为抗逆育种的早代选择提供了实用价值，也为分子辅助育种提供了理论依据。利用SSR分子标记对菜豆进行遗传多样性分析，有助于菜豆优势基因的挖掘和种质材料的利用。

(1)2022.06-2022.08候选基因位置比对，筛选出合适的差异基因，并查询基因位置，找到SSR位点。(2)2022.09-2022.10利用MISA对于SSR标记进行开发。(3)2022.11-2022.12SSR标记的丙烯酰胺筛选以及群体验证。(4)2023.01-2023.03整理数据，撰写文章，提交软著或专利的申请书。(5)2023.04-2023.06撰写结题材料，准备结题。