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大豆粒形作为产量的构成因素,是影响产量和外观品质的重要性状。因此,解析这些性状的遗传基础、发掘其有利基因并加以利用具有重要理论意义和应用价值。同时,这些性状也是重要的大豆驯化性状。对其分析可为驯化机理的阐明提供理论依据。本研究以前期研究工作为基础,以大豆籽粒性状为主线,从关联分析优异等位基因发掘、标记satt331-satt592区间的精细定位和驯化三个角度进行研究。首先,以分层抽样从全国6大生态区选择的257个品种为材料,2008年至2010年考查了大豆粒长、粒宽、粒厚、长宽比、长厚比和宽厚比6个性状,利用135对SSR分子标记信息,通过基于eBayes的上位性关联分析方法进行关联分析,以发掘优异等位基因,并进行分子设计育种和预测候选基因;其次,在F2:6家系群体中,选择目标区间satt331-satt592异质的7株构建了样本容量为356的RHL-F2群体(群体I),利用168株重组体构建群体Ⅱ和Ⅲ,采用lasso和CIM两种方法检测粒形性状两种指标的QTL,并筛选候选基因;最后,以14个野生大豆、45个地方品种和30个育成品种为材料,对其籽粒大小和粒形进行表型分析、偏相关分析和因子分析,以解析在驯化过程中的变异趋势。其主要结果如下:1、检测到与粒形性状关联的主效基因座59个,环境互作31个,其中25个基因座与至少两个性状关联,有呈簇现象,80个基因座与E-cMLM方法分析结果一致。其中qSL-5、qSW-7e、qST-5-2和qSLW-2贡献率均大于10%。发掘了粒长、粒宽、粒厚、长宽比、长厚比和宽厚比增效潜力明显的satt453(307)、sat256(313)、sat256(313)、satt459(189)、satt102(154)和satt565(174)等位基因座,其典型载体材料分别为雁青、宜兴乌黄豆、商丘7605、苏豆1号、合肥两塘焦双青豆和德清香珠豆。预测了改良上述性状的优异亲本组合,如粒长的组合为政和只半子×南农大黄豆;多亲本组合可聚合更多的优异等位基因,如临豆10、德清香珠豆、宁海夏至豆、政和只半子、0803、商丘7605和0831组合可聚合59个优异等位基因的42个。将已知的拟南芥、水稻、玉米和小麦等粒形基因与大豆基因组进行共线性比对,共发现与本研究关联到的标记相关的28个候选基因。2、lasso法检测到与粒长关联的标记是019和S21/satt331,CIM检测到的QTL区间是S21-S22和023-019;lasso法检测到与拉宽关联标记是O19/O21,CIM检测到的QTL区间是023-019/019-021;lasso法检测到与长宽比关联的标记是019、O21和S21/satt331,CIM 检测到的 QTL 区间是 023-019 和 S21-S22/satt331-S21。因而,存在同时控制粒长、粒宽和长宽比的QTL位于S21-S22区间,控制粒长和长宽比的QTL位于023-019/019-021区间。在这两个区间中发现Glyma10g35240和Glyma10g34980可能是控制粒形发育的目的基因。3、栽培品种中百粒重和粒长、粒宽和粒厚呈极显著相关(P<0.01),但野生大豆中百粒重和粒长不相关。另外,野生大豆中长宽比是因子1的重要变量,但栽培品种中则并非如此。说明在大豆驯化过程中,粒长和长宽比发生了显著的变异。