大豆栽培品種主要農藝性狀與SSR標記的關聯(lián)分析.pdf

1、隨著水稻和玉米雜種優(yōu)勢的充分利用，為作物生產帶來了可觀的經(jīng)濟效益，而在雜種優(yōu)勢利用較困難的大豆上，因其單產水平較低使其總體生產形勢非常嚴峻，所以迫切需要實現(xiàn)大豆的高產育種；首要工作就是要發(fā)掘產量性狀的優(yōu)異基因。然而，只研究產量這一個性狀往往不能解決根本性問題，這就需要考察與產量相關的多個性狀，以準確分析影響產量的各種因素，以便為高產育種提供更準確的信息。栽培大豆是起源于我國的重要油料作物，有著豐富的品種資源，這為實現(xiàn)高產育種提供了堅實的

2、材料基礎。對大豆種質資源的利用，關聯(lián)分析是近幾年來逐步發(fā)展起來的新途徑，能找到與性狀直接關聯(lián)的標記；但是，當前關聯(lián)分析在大豆種質資源的利用研究上往往采用假陽性率較高的單標記方法。
　　 本研究以分層隨機抽樣方法抽取的215份大豆品種為研究材料，利用135個SSR標記的多態(tài)性數(shù)據(jù)剖析了該品種群體的遺傳特征，包括群體遺傳結構、遺傳多樣性和連鎖不平衡性；在對主要農藝性狀的表型變異參數(shù)進行分析后，運用TASSEL軟件和E-BAYES方法

3、對主要農藝性狀進行關聯(lián)分析，挖掘了優(yōu)異等位變異并找到了相應的典型載體材料；最后，初步預測了改良主要農藝性狀的優(yōu)異雜交組合。得到的主要結果有：
　　 1、利用STRUCTURE、PowerMarker和地理生態(tài)類型三種方法進行群體遺傳結構剖分，分別將大豆群體分成了4、3和6個亞群。對三種分類方法亞群間以及亞群內的參數(shù)估算得到，STRUCTURE分組得到的亞群間成對Fst值最大，為0.1083；亞群間含有相同最高頻率等位基因的位點數(shù)

4、最小，為85;亞群內基因多樣性、多態(tài)性信息含量、等位基因個數(shù)、群體內分化系數(shù)以及群體內遺傳多樣性Hs均最小。這表明STRUCTURE軟件能更好地剖分群體的遺傳結構。
　　 遺傳多樣性分析中，135個SSR標記共產生了890個等位基因；平均每個位點的有效等位基因數(shù)Ae、多態(tài)性信息含量PIC、基因多樣性和觀測雜合度Ho分別為3.46、0.5140、0.5540和0.013。STRUCTURE分組的第三亞群的各個群體遺傳統(tǒng)計量在所有亞

5、群中最高，表明該亞群遺傳多樣性最豐富。TASSEL進行的連鎖不平衡性分析得到：1）22.49％的位點對存在LD，共線性和非共線性位點對中存在LD的分別占34.16％和21.88％;2）整體分析和亞群獨立分析中共線性和非共線性LD位點對的D′集中于0.2-0.4, r2集中于0-0.2;3）當標記間遺傳距離＞20cM時，整個群體和亞群的LD程度的衰減趨勢均不明顯。
　　 2、利用E-BAYES方法和TASSEL軟件，在株高、主莖節(jié)

6、數(shù)、分枝數(shù)、粒莖比、莖粗、表觀收獲指數(shù)和全生育期性狀中分別檢測到38個和177個主效QTL,其中共同的主效QTL有26個。E-BAYES方法檢測到的主效標記的LOD值范圍為2.54～77.36，遺傳率范圍為0.02～0.25，總共解釋的各性狀遺傳率分別達到18％、40％、42％、36％、39％、46％和39％。利用E-BAYES方法在株高、主莖節(jié)數(shù)、分枝數(shù)、莖粗、表觀收獲指數(shù)和全生育期性狀中還檢測到177個互作，其中40個標記出現(xiàn)在TA

7、SSEL檢測的主效標記中；總共解釋的遺傳率分別為81.67％、59.51％、58.44％、53.69％、54.42％和61.46％.
　　 對優(yōu)異等位變異的發(fā)掘和典型載體材料的搜索發(fā)現(xiàn)：satt440(179bp)和satt440(251bp)、satt632(305bp)和satt160(285bp)、sat_267(223bp)和satt244(177/165bp)、satt354(300bp)和satt354(309bp)

8、、sat_267(287/255bp)和satt352(181bp)、satt514(299bp)和sat_267(255/231bp)分別是株高、主莖節(jié)數(shù)、分枝數(shù)、莖粗、表觀收獲指數(shù)、全生育期中增效和減效效應最大的等位變異類型，攜帶各性狀增效和減效效應最大的優(yōu)異等位變異類型的代表性載體材料分別是湖南秋豆1號和誘變790、晉豆2號和淮黃1號、合肥兩塘焦雙青豆和嘉善紅毛莢、田岸豆和齊588-8、勤研1號和長汀細豆、平果黃豆和文豐6號；粒莖

9、比中，satt382(295bp)和satt382(325bp)、satt683(224bp)分別是增效和減效效應最大的等位變異，代表性載體材料分別是勤研1號和八月青、皖豆1號。
　　 3、對優(yōu)異雜交組合預測的結果發(fā)現(xiàn)，尉青豆、融豆21、科系8號和武義青豆、嘉祥牛毛黃、大粒黃豆則分別對性狀株高、主莖節(jié)數(shù)、分枝數(shù)、莖粗、全生育期具有改良的作用。在這些組合中，發(fā)現(xiàn)一些品種可同時改良多個性狀，如勤研1號可以同時改良性狀粒莖比和表觀收獲