全球水资源短缺,干旱已成为大豆生产发展的主要限制因素,开展抗旱性研究特别是抗旱形态、生理性状的分析、借助分子生物学手段进行基因定位研究具有重要的现实意义。本研究利用科丰1号和南农1138-2杂交产生的包含184个株系的RIL群体及其构建的含275标记的遗传图谱为材料,多年(或多点)对群体进行了抗旱性直接鉴定,探讨了农艺性状、产量性状、生理性状与抗旱性的关系,分析了正常供水、旱胁迫条件下这些性状QTL表达的特点,研究了性状之间相关的原因,定位了一些稳定表达的主效QTL位点。主要结果如下:　　 1、对群体抗旱性直接鉴定结果表明:苗期的反复干旱存活率、永久萎蔫系数、旱处理苗重、水旱苗重比值以及后期的水旱产量比值、目测分级在多年(或多点)鉴定结果之间显著或极显著正相关,是较直观、实用和可靠的抗旱性鉴定指标。对苗期和后期抗旱性直接鉴定指标定位结果表明,在第3、4、6、8、9、10和15染色体上分布着与大豆抗旱性相关的年份间稳定表达的QTL位点。　　 2、苗期大豆抗旱材料表现为根冠干重大、二级侧根数多等特点,主根长、根干重和根冠比与各抗旱指标之间均为正相关关系,在抗旱育种中具有重要作用。生殖生长期抗旱材料具有子叶节较粗、侧根数多、根干重、冠干重和根冠比大等特点；在旱胁迫下子叶节粗和侧根数与水旱产量比值显著或极显著相关,特别是子叶节粗对水旱产量比值的直接作用较大。苗期、后期两种水分条件下根系特征分别定位到9、11个效应较大的QTL。在两种环境条件下检测到的QTL有较大的差异,说明干旱环境对控制根系性状基因的表达有较大的影响。检测到控制根系相关性状的QTL位于相同或相近的区间。在第6、8和10等染色体上存在控制根系性状和抗旱指标的一因多效或紧密连锁位点。　　 3、开花期旱胁迫条件下对群体三个水分性状和茸毛密度的研究表明:萎蔫指数和相对含水量相关极显著；大田和温室旱胁迫条件下定位到14个控制大豆水分相关性状的QTL,其中控制萎蔫指数的QTL qWC8-2、qWC8-2和控制离体叶片失水率的QTL qELW12在两种环境条件下均被检测到,较稳定；叶片正面、背面茸毛密度共检测到13个QTL,其中qpu12-1和qpd12-1为主效基因,其余为微效基因；检测到控制叶片正面、背面茸毛密度与花叶病毒病抗性、水分性状和抗旱指标的一因多效或紧密连锁位点。　　 4、不同时期叶片萎蔫指数、黄化脱落叶节位的动态分析表明:开花结荚期的萎蔫指数与单株水旱产量比值极显著负相关,与目测分级显著正相关；花芽分化期和结荚鼓粒期的叶片黄化脱落叶节位与温室水旱产量比值也极显著负相关,这些抗旱性指标具有直观、方便、简单和实用等特点。不同时期萎蔫指数共检测到18个相关的QTL,其中前三个时期检测到的qWC8-2、qWC8-4和qWC8-5与后三个时期检测到的qWC18-15、qWC18-12、qWC18—14和qWC18-16分别位于第8和18条染色体的相邻标记区间,说明8和18染色体分别与前期和后期的萎蔫指数相关程度较高。黄化脱落叶节位三个时期共检测到17个QTL,其中qLY6-10和qLY10-1在花芽分化期和结荚鼓粒期同时检测到。对离体叶片失水率的非条件QTL定位表明,QTL qELW8-3、qELW1、qELW9、qELW8-1在多个时间段的离体叶片失水率动态分析中被重复检测到；在条件QTL定位分析中,qELW8-1、qELW18-3在多个时间段净增量定位分析中被同时检测到,而qELW1和ELW9仅在一个时间段净增加量中被检测到。　　 5、幼苗期旱胁迫条件下RIL群体的株高、叶长、叶宽和叶面积与旱处理苗重极显著正相关；叶面积降低率与水旱株高比值、旱处理苗重和水旱苗重比值极显著负相关,进一步证明了干旱条件下植株地上部发育良好,植株高,叶面积大,生长繁茂,其抗旱性较强。在正常供水和旱胁迫条件下,第6条染色体从satt322到sat_312标记区间均可检测出幼苗期株高、叶长、叶宽和叶面积相关的QTL。　　 6、在不同时期对轻度、中度旱胁迫和正常供水条件下的株高及其(旱/水)比值进行了研究。所定位的19个控制三个时期不同水分处理条件下株高的非条件QTL,主要分布于除第5、7、9、11和18染色体外的15条染色体上。不同时期均发现有旱胁迫条件下特异表达的QTL,如qPH113-1和qPH13-2与苗期、qPH2-2、qPH3-1和qPH16-1与花芽分化期、qPH2-2、qPH8-4和qPH8-5与花荚期轻度、中度旱胁迫条件下株高有关。　　 7、利用RIL群体多年多点的数据,对产量相关性状与产量间进行的遗传相关分析表明,水、旱条件下株粒数、株荚数、株重和二粒荚与产量的相关程度均较大。通径分析表明,正常供水条件下的株粒数和二粒荚数,旱胁迫条件下的株粒数、株重、株荚数、百粒重是影响大豆产量高低的决定性因素。　　 正常供水、旱胁迫条件下产量相关性状对单株水旱产量比值的相关分析表明,在正常供水条件下株高、二粒荚、三粒荚、株粒数和单株产量与水旱产量比值的相关不显著,但在旱胁迫条件下它们与水旱产量比值间的相关达到显著或极显著水平。通径分析表明,旱胁迫条件下单株产量、一粒荚、二粒荚,正常供水条件下株荚数对水旱产量比值的直接作用较大。　　 对产量相关性状水旱比值间及其与水旱产量比值(旱/水,简称产量比)间进行了遗传相关分析。结果表明,单株产量比与二粒荚比、株荚数比、株粒数比的相关程度较大。通径分析表明二粒荚比对水旱产量比值的直接作用最大,其次是株重比、株粒数比和百粒重比,粒长比对上述指标及产量比有负向效应。　　 对太谷2004大田、温室以及运城2004、2005两年小区产量的定位结果表明,两地两年共定位到30个QTL,分布在除1、13、14、15、17和19以外的其余14条染色体上。其中,qSY6-10在两年两点正常供水、旱胁迫条件下都可以检测到,表现较稳定。此外,在该QTL区间附近,在不同地点和年份水旱条件下还定位到几个与小区产量相关的QTL,表明染色体6上与qSY6-10相邻的几个区间是产量QTL富集区；qSY10-1和qSY3-6分别在运城两年正常供水条件、旱胁迫条件下被检测到。　　 在运城两年正常供水和旱胁迫条件下,对产量性状及单株产量的QTL定位表明,在第3、4、6、7、8、10、11、13、16和17条染色体存在控制分枝数、株高、株重、百粒重、株粒数、株荚数和单株产量稳定表达的QTL。同时这些染色体上也分布着控制产量性状的一因多效或紧密连锁区域。　　 总之,比较抗旱相关性状的QTL定位结果,发现了一些控制产量性状、形态性状、生理性状和抗旱指标的一因多效或紧密连锁的位点。如,第6条染色体相邻的标记区间存在控制根系特征、叶片表型特征、产量、水旱产量比值、黄化脱落叶节位、株高和分枝数等位点；染色体8相邻标记区间分布有茸毛密度、产量性状、叶长、叶宽、叶面积、离体叶片失水率、萎蔫系数和株高位点；染色体2相邻标记区间同时存在控制叶片茸毛密度,产量、株高位点；染色体12上相邻标记区间同时存在控制产量、茸毛密度QTL；染色体10相邻标记区间存在株高、分枝数、叶片黄化脱落叶节位的位点。