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绿豆是豇豆属中的主要栽培种作物,也是我国重要的食用豆类。作为小宗作物,绿豆研究基础薄弱,遗传图谱数量少、密度低,难以有效用于新基因发掘等深入研究。本课题基于大花叶和冀绿9号变异株杂交衍生的RIL(Recombinant inbred line)群体,利用基因组重测序技术,构建了绿豆SNP高密度遗传连锁图谱,并开展了主要表型性状的QTL分析,主要研究结果如下:(1)绿豆高密度遗传图谱构建亲本间共检测到564449个SNP,将筛选后的SNP划分为Bin标记,构建了包含1946个Bin标记(包含21508个SNP)的高密度遗传连锁图谱,该图谱总长为1060.17 cM,分为11个连锁群(LG),平均图距为0.54 cM。连锁群的长度依次是LG 9(168.03 cM)>LG 6(127.99 cM)>LG 1(114.27 cM)>LG 5(113.37 cM)>LG 8(112.09 cM)>LG 7(95.76 cM)>LG 10(87.85cM)>LG 11(85.60 cM)>LG 2(71.90 cM)>LG 3(44.55 cM)>LG 4(38.76 cM)。连锁群平均遗传距离依次是:LG 9(1.02 cM)>LG 11(0.74 cM)>LG 10(0.73 cM)>LG 6(0.56 cM)>LG 1(0.51 cM)>LG 8(0.5 cM)>LG 7(0.48 cM)>LG 3(0.45 cM)>LG 5(0.44 cM)>LG4(0.4 cM)>LG 2(0.35 cM)。本连锁图一共有18个gap,分布在4个连锁群,分别为LG 9(7个)、LG 1(4个)、LG 5(4个)、LG 7(3个)。图谱中最大的Gap位于LG 9,长度为19.91cM。(2)主要表型性状的QTL定位分别对缺刻叶、皱缩叶、株高、主茎分枝数、豆荚长、豆荚宽、单荚粒数、种皮颜色、种皮光泽、籽粒分布密度、初花期、叶片叶绿素含量、百粒重、幼茎色、花粉活力、籽粒直径等16个性状进行了QTL分析。除了花粉活力,其余15个性状共检测到49个QTL位点,这些QTL分布在37个区间,定位区间在连锁群(染色体)上的分布为:LG 1(2个),LG 2(3个),LG3(12个),LG 4(3个),LG 5(8个),LG 6(3个),LG 7(4个),LG 10(12个),LG11(2个)。各性状检测到的QTL(LOD>3)数目分别为初花期7个,种皮颜色6个,缺刻叶Q法检测到5个,缺刻叶R法检测到4个,豆荚宽4个,籽粒分布密度4个,叶片叶绿素含量3个,豆荚长3个,百粒重3个,株高2个,单荚粒数2个,种皮光泽2个。此外,皱缩叶、主茎分枝数、幼茎色、籽粒直径分别检测到1个QTL。(3)叶形态候选基因SNP变异分析本研究对叶形进行了重点考察,皱缩叶形被定位在10号连锁群Block7460-Block7463之间,该区间有已注释蛋白编码基因35个,其中仅有基因LOC106775793区间内有SNP位点。这个基因编码TCP2,基因区间内一共有7个SNP位点,仅有1个SNP位点位于翻译区内,大花叶在该位点密码子为色氨酸,与参考基因组一致,冀绿9号变异株在该位点密码子为终止子。TCP家族被多次报道参与叶缘皱缩负调控,因此该基因可能与皱缩叶有关,皱缩叶遗传机理可能为:编码TCP2的基因LOC106775793在10号染色体16777103位置上发生单点突变(G→A),由编码色氨酸转为终止子,阻碍了TCP2的表达,导致叶缘皱缩。2018年和2019年,采用两种方法均检测到一个缺刻相关的主效QTL。该QTL位于Block18747和Block18748间,该区间内有10个已注释蛋白编码基因,其中7个基因具有非同义突变的SNP位点。基因LOC106757416编码糖基转移酶,有研究报道称在烟草中糖基转移酶基因过表达导致叶脉排列不规则,因此该基因最有可能与缺刻叶相关。