江淮大豆育種種質(zhì)群體遺傳多樣性及育種目標(biāo)性狀QTL的關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、優(yōu)良種質(zhì)資源構(gòu)成的基因庫是作物育種突破的基礎(chǔ)。育成品系一般是根據(jù)育種目標(biāo)從優(yōu)異親本間雜交后代選育而成，與品種相比更容易獲得。一些品系還引入新的優(yōu)良基因，可拓寬所在地區(qū)大豆育種的遺傳基礎(chǔ)。研究表明育成品系已成為大豆雜交育種中最重要的親本類型;同時(shí)育成品系也蘊(yùn)涵豐富的遺傳變異，對(duì)作物各類性狀的遺傳解析有著重要作用。關(guān)聯(lián)分析是種質(zhì)資源評(píng)價(jià)、利用的新方法，可以快速準(zhǔn)確對(duì)目標(biāo)性狀QTL進(jìn)行定位，目前已成為植物遺傳育種相關(guān)研究的熱點(diǎn)之一。本研究按照

2、上述思路，在已有研究基礎(chǔ)上，從江淮地區(qū)4個(gè)大豆適應(yīng)性親本與國內(nèi)外大量優(yōu)良材料雜交衍生的340個(gè)新品系中篩選出296份建立江淮大豆育種種質(zhì)群體(YHSBGP)，作為所在區(qū)域大豆育種的基因庫;通過對(duì)多年的農(nóng)藝、品質(zhì)性狀表型和分子標(biāo)記基因型分析揭示該群體的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu);利用MLM模型對(duì)該群體的農(nóng)藝、品質(zhì)性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)定位;在優(yōu)選關(guān)聯(lián)位點(diǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)掘優(yōu)異等位變異，為該群體的深入研究及有效利用研究奠定基礎(chǔ)。所得主要結(jié)果如下:
　　

3、1.對(duì)YHSBGP群體農(nóng)藝、品質(zhì)性狀方差分析發(fā)現(xiàn)品系間單株產(chǎn)量、百粒重、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、株高、主莖節(jié)數(shù)、開花期、生育期、倒伏性、分枝數(shù)都存在極顯著差異。93對(duì)SSR標(biāo)記共檢測到417個(gè)等位變異，平均每個(gè)位點(diǎn)等位變異數(shù)為4.48，變幅為2～15，基因多樣性指數(shù)為0.50，PIC值為0.46。227對(duì)InDel標(biāo)記共檢測到493個(gè)等位變異，平均每個(gè)位點(diǎn)有2.10個(gè)等位變異，變幅2～4，基因多樣性指數(shù)為0.27，PIC值為0.22。SS

4、R標(biāo)記多樣性高于InDel。利用320對(duì)SSR、InDel標(biāo)記基于Nei's(1983)遺傳距離的聚類分析可將群體劃分為4類，結(jié)果與4個(gè)核心親本亞群相對(duì)一致，但不同亞群間材料又有相互交叉。依據(jù)所有標(biāo)記分析各亞群間遺傳多樣性，發(fā)現(xiàn)南農(nóng)88-48亞群遺傳多樣性最高，但不同亞群遺傳多樣性接近。基于標(biāo)記對(duì)群體內(nèi)個(gè)體間親緣關(guān)系進(jìn)行估計(jì)，發(fā)現(xiàn)78.84％的材料親緣關(guān)系＜0.05，表明大部分品系間親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。
　　 2.利用320對(duì)標(biāo)記分析

5、群體的連鎖不平衡(LD)情況，發(fā)現(xiàn)共線性位點(diǎn)組合中95.31％r2值介于0到0.2之間，68.45％D'值介于0到0.5之間。由LD衰減圖發(fā)現(xiàn)群體中LD情況較復(fù)雜，最短距離為8kb，最長距離為33537kb，平均距離為5995kb。利用40對(duì)InDel標(biāo)記運(yùn)用STRUCTURE軟件分析將群體分為3個(gè)類群，分別以南農(nóng)88-48、南農(nóng)86-4和南農(nóng)菜豆5號(hào)亞群材料為主，另有55份混合型材料，軟件劃分類群的材料組成與核心親本亞群材料來源存在顯

6、著相關(guān)(x2=233.54，P＜0.001)。
　　 3.采用MLM_Q+K模型對(duì)YHSBGP群體4年6個(gè)環(huán)境農(nóng)藝、品質(zhì)性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)，單株產(chǎn)量、百粒重、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、株高、主莖節(jié)數(shù)、開花期、生育期、倒伏性、分枝數(shù)10個(gè)性狀檢測到的顯著關(guān)聯(lián)位點(diǎn)(-log(p)＞1.30)共1196次。選取2個(gè)以上環(huán)境中重復(fù)檢測到的位點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)區(qū)段分析，獲得農(nóng)藝性狀顯著關(guān)聯(lián)區(qū)段36個(gè)，品質(zhì)性狀顯著關(guān)聯(lián)區(qū)段11個(gè)。
　　 4.

7、分析與農(nóng)藝、品質(zhì)性狀顯著關(guān)聯(lián)位點(diǎn)的SSR、InDel標(biāo)記的等位變異效應(yīng)，從中篩選出一批增效（或減效）的優(yōu)異等位變異。其中開花期增效等位變異有16個(gè)，減效等位變異11個(gè);生育期增效等位變異5個(gè)，減效等位變異4個(gè);倒伏性增效等位變異5個(gè)，減效等住變異5個(gè);主莖節(jié)數(shù)增效等位變異3個(gè)，減效等位變異17個(gè);株高增效等位變異28個(gè)，減效等位變異20個(gè);百粒重增效等位變異22個(gè)，減效等位變異40個(gè)。油脂增效等位變異19個(gè)，減效等位變異24個(gè);蛋白質(zhì)含