大豆栽培品種群體粒形性狀及百粒重的關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、大豆產(chǎn)量相關(guān)性狀粒形及百粒重與大豆產(chǎn)量和品質(zhì)緊密相關(guān)，其遺傳機制的分析具有重要的應(yīng)用價值。以往的研究多采用雙親分離群體，得到的結(jié)果受限于兩親本范圍內(nèi)，不能充分挖掘最優(yōu)等位變異。本研究以大豆品種自然群體為材料，采用關(guān)聯(lián)分析方法檢測粒形性狀及百粒重的相關(guān)標(biāo)記，并對其進(jìn)行等位變異解析，挖掘優(yōu)異等位變異，選配優(yōu)異親本組合，為大豆產(chǎn)量改良分子設(shè)計育種奠定堅實的基礎(chǔ)。
　　 本研究選取分布于我國六大栽培生態(tài)區(qū)的215份大豆地方品種，于南京農(nóng)

2、業(yè)大學(xué)江浦試驗站考察粒長、粒寬、粒高、長/寬、寬/高、長/高及百粒重等7個產(chǎn)量相關(guān)性狀，并通過分子生物學(xué)實驗技術(shù)用135個SSR標(biāo)記對該群體進(jìn)行全基因組掃描，獲得7組數(shù)量性狀表型數(shù)據(jù)和1組分子標(biāo)記數(shù)據(jù)。
　　 首先，利用分子標(biāo)記信息刻劃群體的遺傳特征，包括用STRUCTURE2.2軟件分析該群體的遺傳結(jié)構(gòu)、PowerMarker3.0軟件分析群體的遺傳多樣性和TASSEL軟件分析分子標(biāo)記間的連鎖不平衡(Linkage Diseq

3、uilibrium,LD)。結(jié)果表明：1）該定位群體包含5個亞群，當(dāng)每品種分到各亞群概率的臨界值設(shè)為0.4時，73.5％的大豆品種被明確分到四個亞群中，剩余品種組成混合組；2）135個SSR標(biāo)記共產(chǎn)生了890個等位變異，變幅為1～26，多態(tài)性信息含量PIC(Sat_228的PIC為0)的變幅為0.02～0.94;3）在134個多態(tài)性SSR標(biāo)記產(chǎn)生的8911對位點對中，2004(22.49％)對位點對存在LD（P〈0.05），其中共線性位

4、點對比例(34.16％)明顯高于非共線性位點對比例(21.88％)，上述總體結(jié)果明顯高于各亞群內(nèi)的結(jié)果。
　　 其次，利用分子標(biāo)記與數(shù)量性狀表型信息，進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，定位各性狀的主效QTL和上位性QTL.1）運用經(jīng)驗貝葉斯方法檢測到與大豆粒形及百粒重相關(guān)的主效位點（次）31個(LOD≥2.5,P〈0.05)，分別為粒長2個，粒寬4個，粒高6個，長/寬1個，寬/高7個，長/高5個，百粒重6個，其中5個位點同時與多個性狀相關(guān)；上位性位

5、點30對，其中百粒重為29對，粒長為1對，效應(yīng)均為極顯著水平。2）利用TASSEL軟件定位到相關(guān)位點（次）168個(P〈0.05)，分別為粒長26個，粒寬32個，粒高28個，長/寬18個，寬/高22個，長/高17個，百粒重25個，其中86％的位點同時與多個性狀相關(guān)；以百粒重為例，對該結(jié)果進(jìn)一步剖分為①與連鎖分析、經(jīng)驗貝葉斯檢測結(jié)果一致的主效QTL共10個(40％)，②與經(jīng)驗貝葉斯檢測的互作QTL相一致共9個(36％)，③LD引起的假Q(mào)T

6、L共6個(24％)。兩種方法檢測的結(jié)果既有一致性，又有互補性。一些標(biāo)記同時與2個或多個性狀相關(guān)，可能是性狀相關(guān)乃至一因多效的遺傳基礎(chǔ)。
　　 最后，根據(jù)經(jīng)驗貝葉斯方法檢測的QTL結(jié)果，發(fā)掘優(yōu)異等位變異和預(yù)測優(yōu)異親本組合。發(fā)掘了對粒長、粒寬、粒高、長/寬、寬/高、長/高和百粒重性狀增效潛力明顯的Sat_365-26(+2.67)、Sat一365-19(+1.19)、Sat_252-14(+0.78)、Sat_372-10(+0.1

7、7)、Satt632-8(+0.66)、Sat_372-10(+0.48)和Sat_256-12(+12.50)等位變異，典型載體材料分別為嘉祥牛毛黃、鄭州76065-3、牛毛黃、劍閣城關(guān)八月黃、雙流六月黃、穗選黃、老鼠皮。預(yù)測了改良上述性狀的可能優(yōu)異親本組合分別為：雅畈早豆×合肥兩塘焦雙青豆、鴨蛋青×雅畈早豆、湖南牛毛黃×北京豆、快豆黃×山東小粒青、溧陽大烏黃豆×合肥兩塘焦雙青豆、快豆黃×油葫蘆和大青豆×尉青豆等，其中雅畈早豆、合肥兩