大豆蛋白質(zhì)含量的遺傳變異及QTL定位.pdf

1、大豆蛋白質(zhì)含量為40％左右,是人類最重要的植物蛋白來源。大豆蛋白質(zhì)一直是我國人多數(shù)人飲食的重要組成部分,此外它還可作為牲畜飼料和輕工業(yè)、醫(yī)藥、保健品的原料,國內(nèi)外市場對于大豆蛋白質(zhì)的需求逐年上升,因此提高大豆蛋白質(zhì)含量一直是大豆品質(zhì)育種的重要研究方向。本實驗室以黃淮海主栽品種中黃13作為輪回親本,78份大豆微核心種質(zhì)為供體親本,構(gòu)建了同交導(dǎo)入系群體。本研究在此工作的基礎(chǔ)之上,利用78份大豆微核心種質(zhì),采用NIR檢測方法,分析了大豆籽粒的

2、蛋白質(zhì)含量差異,探討微核心種質(zhì)蛋白質(zhì)含量的遺傳變異特性及其與主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性；在構(gòu)建的回交導(dǎo)入系群體中選擇雙親間蛋白質(zhì)含量有顯著差異的4個組合中黃13×中黃20、中黃13×東山69、中黃13×遲黃豆-1和中黃13×泰興牛毛黃乙,分析其雜交F2及回交BC1F2、BC2F2世代蛋白質(zhì)含量的遺傳變異規(guī)律；并從4個組合中選擇分子標(biāo)記多態(tài)性較好的組合中黃13×東山69,利用性狀-標(biāo)記間的單向方差分析法和卡方測驗法檢測其BC2F2隨機群體及選擇

3、同交導(dǎo)入群體中影響大豆蛋白質(zhì)含量的QTL位點,主要研究結(jié)果如下:
　　 1.微核心供體蛋白質(zhì)含量差異及其與主要農(nóng)藝性狀相關(guān)性
　　 78份微核心種質(zhì)的蛋白質(zhì)含量存在極顯著的差異,變異幅度為40.68％～50.03％,平均含量為45.95％,變異系數(shù)為4.42,遺傳變異度較大；
　　 蛋白質(zhì)含量與脂肪含量呈極顯著負相關(guān)(r=-0.8247),與底莢高度呈極顯著正相關(guān)(r=0.2397),與單株莢數(shù)呈顯著負相關(guān)(r=

4、-0.1556),與單株粒數(shù)呈極顯著負相關(guān)(r=-0.2054)。
　　 2.蛋白質(zhì)含量在F2、BC1F2和BC2F2中的遺傳變異規(guī)律分析
　　 雙親蛋白質(zhì)含量高且供體親本蛋白質(zhì)含量顯著高于輪回親本的組合,其雜交F2及同交BC1F2、BC2F2后代的蛋白質(zhì)平均含量及超輪回親本個體比例高于其他組合方式；F2、BC1F2和BC2F2蛋白質(zhì)含量的變異系數(shù)依次降低,BC2F2的蛋白質(zhì)含量接近于輪回親本；在同一組配方式中,雙親蛋白

5、質(zhì)含量差異越大,其后代蛋白質(zhì)含暈的變異系數(shù)和變異幅度越大；蛋白質(zhì)含量在各F2群體內(nèi)呈正態(tài)分布,在雙親蛋白質(zhì)含量高的組合中,其BC1F2群體早偏態(tài)分布,但在BC2F2群體恢復(fù)了正態(tài)分布。
　　 3.隨機群體和極端選擇群體基因型分布及偏分離位點統(tǒng)計
　　 在P≤0.01水平下,隨機群體、雙向選擇群體、正向選擇群體和負向選擇群體4種群體基因型分離比與理論分離比有顯著差異,呈極顯著偏分離
　　 在BC2F2隨機群體中,篩

6、選的90個有效標(biāo)記中有56個標(biāo)記的基因型呈極顯著偏分離(P≤0.01),占標(biāo)記總數(shù)的62.20％,它們分布在除了A2、E、L之外的其他17個連鎖群上,其中48個位點偏向輪同親本中黃13,另外8個位點偏向供體親本東山69。
　　 4.利用單向方差分析和卡方測驗檢測影響隨機群體和極端選擇群體蛋白質(zhì)含量的QTL
　　 (1)單向方差分析QTL定位結(jié)果
　　 利用性狀-標(biāo)記間單向方差分析法在隨機群體中檢測到影響蛋白質(zhì)含量

7、性狀的QTL共10個(P≤0.05),其中位于D1b和J連鎖群上的Satt282和Satt712,與其連鎖的QTL所能解釋的表型變異分別達13.55％和13.85％,加性效應(yīng)分別為0.30和0.22,顯性效應(yīng)分別為-1.61和0.63,顯性度分別為-5.37和2.86,基因作用方式分別為負向超顯性和正向超顯性。
　　 雙向選擇群體中檢測到9個位點,其中位于C1、C2、D1b、F和J連鎖群體上的Sat_077、Sat_202、Sa

8、tt282、Satt146和Satt712等5個位點與隨機群體中檢測到的位點一致,其中位于D1b和J連鎖群上的Satt282和Satt712效應(yīng)最大,F值達到7.8和11.61,與其連鎖的QTL能解釋的表型變異高達21.40％和28.82％。
　　 (2)卡方測驗QTL定位結(jié)果
　　 分別以BC2F2群體的理論分離比和隨機群體的基因型分離比為適合性比例對極端選擇群體進行卡方測驗,所得到的檢測結(jié)果截然不同,在用隨機群體的基

9、因型分離比校正后,檢測的效率和精度都有大幅度提高；雙向選擇群體檢測到的QTL位點中的Sat_202、Satt301、Sat_074和Satt146等4個位點與隨機群體單向方差分析法檢測到的位點一致；正向選擇群體到的Satt250和Satt485與隨機群體單向方差分析法檢測到的位點一致；負向選擇群體檢測到的Sat_202、Satt170、Satt282、Sat_074和Satt146等5個位點與隨機群體單向方差分析法檢測到的位點一致。