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大豆低聚糖是碳水化合物的一类,约占大豆籽粒干物质的10%左右,主要包括蔗糖、水苏糖、棉籽糖以及微量的葡萄糖、果糖。大豆品种间各低聚糖组分含量差异较大。大豆低聚糖除能提高种子的耐脱水性,还是重要的双歧功能因子之一,具有对人体有益的生理功能,是一种很有发展前景的功能性食品。根据不同大豆食品加工的要求,培育专用优质耐逆性强的大豆品种已成为重要的育种目标之一。本论文利用现代分子生物学技术,对五种大豆低聚糖进行了QTL定位,通过分子标记辅助选择,加快大豆低聚糖专用加工品种选育进程。大豆白粉病是由真菌所引起的一种世界性常见病害,寄主被白粉菌侵染后,呼吸作用明星增强,蒸腾强度增加,光合效率则降低,严重阻碍植物正常生长发育。白粉病为多循环病害,病害的潜育期短,一个生长季节可繁殖多代,并且繁殖率高,传播速度快。在合适气候和环境条件下,有可能大范围发生且流行快,严重影响大豆生产,并造成巨大的经济损失。选育抗病品种是最有效的防治措施之一,通过抗病基因的分子标记,可辅助选择抗白粉病品种（系）,提高抗病育种效率。本研究对糖分、蛋白、脂肪、磷含量及籽粒大小等12类特异性类型的25个大豆品种（系）,进行五种低聚糖含量测定,探讨不同类型的大豆品种低聚糖含量变异趋势。以抗大豆白粉病、小粒（百粒重8克）、高水苏糖大豆品系V97-3000为母本,以感大豆白粉病、大粒（百粒重20克）、低水苏糖大豆品系V99-5089为父本,配制杂交组合,构建F2代分离群体。研究五种大豆低聚糖、百粒重相关QTL及大豆白粉病遗传分析及相关基因的分子标记。本论文包括以下3方面研究内容：1.不同类型大豆品种低聚糖含量分析及亲本筛选本研究采用HLPC方法,测定12类具有不同质量性状特性的25个大豆品种（系）的低聚糖组分。研究结果表明籽粒的果糖含量极低；葡萄糖、棉籽糖含量较低；蔗糖、水苏糖含量较多,为籽粒中低聚糖组分的主要贮存态。在5种低聚糖中,水苏糖含量变异范围最大。根据5种低聚糖及总糖含量将23个供试材料聚为5类,通过类间低聚糖含量比较,筛选到3份特异材料：第2类群中的SS02-15464为低亚麻酸、高水苏糖材料,利于作为功能食品加工原料；第1类群的V97-3000为高水苏糖材料；第5类群的V99-5089为低水苏糖材料。结合构建群体亲本选择原则,选择在籽粒大小、抗感白粉病及水苏糖含量等方面有差异的V97-3000及V99-5089作为亲本,构建F2群体进行大豆低聚糖组分相关QTL定位及抗白粉病分子标记研究。2.大豆低聚糖组分及百粒重QTL定位研究本研究利用1015对SSR标记,根据父母本基因型筛选到106个多态标记。利用多态SSR检测F2群体基因型,根据带型信息构建了标记间的连锁图,得到19个连锁群,包含81个标记。利用公共图谱信息,将未连锁的标记,整合为含有106个标记,20个连锁群的遗传图谱。利用Qgene及WinQTLCart2.5定位到一致的大豆低聚糖组分相关QTL位点共11个：其中1个葡萄糖含量QTL,命名为QTL-1G,位于E连锁群上,相关标记为Satt598;3个果糖含量QTL,命名为QTL-1F、QTL-2F、QTL-3F,分别位于连锁群E、D2和G上,相关分子标记分别为satt598, satt372和satt324;2个蔗糖含量QTL,命名为,QTL-1Su、QTL-2Su,相关标记为satt680,satt270;棉籽糖含量QTL位点2个,命名为QTL-1R,相关标记为satt150,QTL-2R相关标记为satt478、satt282;水苏糖含量QTL位点1个,命名为QTL-1St,相关标记为satt635、satt353;2个总低聚糖含量QTL,命名为QTL-1TS、QTL-1TS,相关分子标记分别为satt150、satt313。水苏糖含量QTL的效应值最大,且加性效应为正向,此位点为主效QTL位点。定位到3个百粒重QTL,命名为QTL-1SW、QTL-2SW、QTL-3SW,分别位于连锁群D1a、C1和L上,相关分子标记为satt531,satt565和satt166。3.大豆抗白粉病的遗传研究及抗病基因的分子标记本研究利用白粉病菌接种鉴定53个F2：3家系,采用卡方检验验证F2代抗病基因的分离比例规律,得到抗白粉病基因在F2代的分离比例为1：2：1,符合质量性状基因的分离规律,表明大豆抗白粉病为质量性状,由单基因或寡基因控制。本研究筛选到与抗白粉病基因相关的标记分别为Satt547.Sat396和Sat393。利用Mapmaker3.0软件,对抗病基因及相关多态分子标记进行作图,将抗白粉病基因定位在连锁群J上,在Satt547及Sat396之间。在J连锁群上三个标记及抗白粉病基因（PM resistance gene）的顺序为：Satt547-PM resistance gene-Sat396-Sat393; Satt547与PM resistance gene间的遗传距离为3.1cM；PM resistance gene与Sat396间的遗传距离为27.5cM；PM resistance gene与Sat393的遗传距离为35.6cM。Satt547与Sat393二标记标记间的遗传距离为66.2cM。此区段存在抗病基因簇,因此本研究推测定位的抗白粉病基因具有NBD-LRR保守结构域。本研究利用在水苏糖含量、籽粒大小、抗白粉病等性状有显著差异的育种材料为亲本,构建后代群体,进行相关性状的遗传分析。通过SSR检测,获得了相关的QTL及分子标记,为低聚糖及抗白粉病大豆育种奠定了基础。