大豆是世界上重要的油料作物之一,它具有独特的化学成分、营养价值高、功能健康保健和工业用途。为了满足人类对大豆需求的不断增长,发掘大豆产量相关基因对于育种和生产均具有十分重要的意义。利用TILLING和EcoTILLING技术挖掘基因变异位点,为连接基因型和表型型提供了直接的功能手段。本研究从1046份大豆品系(自然品种和EMS诱变材料)中对3个产量相关基因进行等位基因发掘,包括与AtIKU2同源的大豆百粒重相关基因IKU2(Glyma.13g253300)、开花和熟期相关基因E4(GmPhyA2;Glyma.20g22160)及E3(GmPhyA3;Glyma.19g224200)。比较诱发突变和自然变异的异同点,可以为创造变异和发掘新的等位基因提供理论依据。主要结果如下:1.明确了3个基因在EMS诱变群体中的变异特点。用TILLING方法检测476个突变体株系,共发现16个突变位点,突变频率为1/418kb。在基因IKU2上检测到8个变异位点,4个位于基因内含子区,4个外显子变异位点可以引起1个沉默突变和3个错义突变;而E4基因中检测到7个错义突变和1个沉默突变,但是未检测到E3基因的变异位点。2.明确了3个基因在栽培大豆品种中的自然变异特点。利用EcoTILLING了检测570份大豆品种,共检测到15个变异位点,平均突变频率为1/535 kb。15个变异位点位于IKU2和E4两个基因,而E3没有变异。其中,从27个品种中检测到百粒重基因IKU2的6个变异位点,3个位于内含子区,1个沉默突变和2个错义突变。基于这些变异位点,推导出2个百粒重相关单倍型。UPGMA系统进化树分析可以将两个单倍型分开。EcoTILLING分析鉴定E4基因的9个基因组序列变异位点,1个沉默突变和8个错义突变,共有8种单倍型。同样,系统进化树分析将E4基因型划分为2大类。3.联合两类群体对IKU2和E4基因变异位点进行综合分析。两类群体在IKU2和E4基因上检测的共有变异分别是8个和10个;百粒重基因IKU2在自然群体中检测到2个特有变异位点,而E4基因在突变群体则存在2个特有等位变异;E3基因在两个群体中均未检测到变异。本研究检测到的等位变异位点将大大拓宽已有基因变异基础。