大豆種質(zhì)脂肪酸主要組分鑒定與QTL標(biāo)記定位.pdf

1、大豆[Glycin Max(L.)Merr.]原產(chǎn)于我國，是重要的植物蛋白質(zhì)與油脂的來源。大豆油中富含人體必需的脂肪酸如油酸、亞油酸和亞麻酸等，其品質(zhì)優(yōu)劣主要由其所含的脂肪酸種類和含量配比所決定的。我國大豆種質(zhì)資源十分豐富，不同生態(tài)區(qū)大豆品質(zhì)特性存在顯著差異。建立快速、簡(jiǎn)捷的脂肪酸組分含量檢測(cè)方法，分析不同年份不同生態(tài)區(qū)大豆種質(zhì)資源的脂肪酸組分含量的變異及與農(nóng)藝和品質(zhì)性狀的相關(guān)性，對(duì)開展大豆脂肪酸品質(zhì)育種，改善大豆脂肪酸組成，提高必需脂

2、肪酸含量，具有重要的理論及實(shí)踐意義。利用脂肪酸組分含量顯著差異的大豆種質(zhì)(魯黑豆2號(hào)和南匯早黑豆)雜交衍生的重組自交系群體(RIL，F(xiàn)5:7-8)，采用SSR標(biāo)記結(jié)合數(shù)量性狀QTL定位的方法，構(gòu)建大豆遺傳連鎖圖譜，采用復(fù)合區(qū)間作圖法定位與脂肪酸主要組分相關(guān)的QTL，對(duì)大豆脂肪酸組分分子標(biāo)記輔助育種具有一定的指導(dǎo)意義。
　　 1、大豆脂肪酸組分快速檢測(cè)方法的建立
　　 選取脂肪酸組分含量顯著差異的5份大豆種質(zhì)為材料，采用索

3、氏抽提法、改良的籽粒直接甲酯化法和豆粉直接甲酯化法3種方法處理樣品，利用氣相色譜(GC)技術(shù)分析大豆5種脂肪酸組分棕櫚酸(Palmitic acid)、硬脂酸(Stearic acid)、油酸(Oleic acid)、亞油酸(Linoleic acid)和亞麻酸(Linolenic acid)的含量，并對(duì)3種樣品處理方法進(jìn)行比較分析。結(jié)果顯示籽粒直接甲酯化法簡(jiǎn)便快捷，適用于低世代的單籽?；虬胱蚜５臉悠妨枯^少情況下測(cè)定大豆脂肪酸組成；豆粉

4、直接甲酯化法適合大量樣品的快速檢測(cè)，可以避免長(zhǎng)時(shí)間加熱對(duì)脂肪酸組分的影響，測(cè)定結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確；索氏抽提法適合樣品量大，檢測(cè)精度高，但樣品前處理需要進(jìn)行油分抽提，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。精密度檢測(cè)結(jié)果顯示，改良的籽粒直接甲酯化法和豆粉直接甲酯化法與索氏抽提法在檢測(cè)精度上沒有顯著差異，可以用于大豆籽粒的快速脂肪酸含量鑒定。
　　 2、代表性大豆種質(zhì)的脂肪酸組分含量分析
　　 采用氣相色譜檢測(cè)方法，對(duì)來自不同生態(tài)區(qū)的91份代表性大豆種質(zhì)進(jìn)行脂

5、肪酸組分含量分析，結(jié)果顯示代表性大豆種質(zhì)中主要含有5種脂肪酸組分，即棕櫚酸(10.8％)、硬脂酸(4.24％)、油酸(23.48％)，亞油酸(53.58％)和亞麻酸(7.79％)，且脂肪酸組分含量在不同年份與生態(tài)區(qū)間、品種間存在顯著差異；相關(guān)分析顯示油酸與棕櫚酸、亞油酸酸和亞麻酸呈極顯著的負(fù)相關(guān)(r=-0.32**、-0.85**和-0.46**)，而與硬脂酸呈極顯著正相關(guān)(r=0.33**)，棕櫚酸與亞麻酸呈顯著正相關(guān)(r=0.31*

6、)，亞油酸與亞麻酸呈顯著正相關(guān)(r=0.28*)：篩選出高油酸和低亞麻酸組分含量的大豆種質(zhì)2份，分別為赤城綠黃豆(油酸和亞麻酸含量平均值為33.2％和5.7％)和牡豐1號(hào)(油酸和亞麻酸含量平均值為32.6％和6.0％)；高亞油酸和低亞麻酸組分含量大豆種質(zhì)2份，分別是茶色豆(亞油酸和亞麻酸平均含量為52.7％和6.4％)和方正秣食豆(亞油酸和亞麻酸平均含量為58.26％和5.6％)，可以作為大豆親本材料服務(wù)于大豆脂肪酸組分育種。
　

7、　 3、大豆重組自交系群體(RIL)脂肪酸組分的遺傳表現(xiàn)
　　 大豆重組自交系(RIL)群體的主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)是不同的，其中以有效分枝、單株莢數(shù)、底莢高度和單株粒數(shù)受環(huán)境條件影響顯著，而株高、百粒重和主莖節(jié)數(shù)受環(huán)境條件影響較小。不同年份間RIL群體的蛋白質(zhì)和油分含量差異不顯著。不同年份間RIL群體的脂肪酸組分含量基本呈正態(tài)分布，表明可以用于大豆脂肪酸組分含量QTL標(biāo)記定位研究。不同年份間脂肪酸組分含量變異范圍不同，相關(guān)性分析表

8、明不同年份間5種脂肪酸組分間相關(guān)性一致，表明RIL群體的脂肪酸組分含量雖然受環(huán)境條件的影響，但遺傳因素仍是決定脂肪酸組分含量變化的主要因子，充分說明了開展大豆脂肪酸組分含量QTLs分子標(biāo)記研究是可行的。
　　 4、大豆遺傳連鎖圖譜的完善及脂肪酸組分含量的QTLs定位
　　 以組合魯黑豆2號(hào)×南匯早黑豆的重組自交系F5:7-8世代為作圖群體(100個(gè)家系)，利用161個(gè)多態(tài)性SSR標(biāo)記，構(gòu)建了包含20個(gè)連鎖群長(zhǎng)度為3527

9、cM的遺傳連鎖圖譜，標(biāo)記間平均距離為22.19 cM。采用ICIMPPING3.0軟件，利用復(fù)合區(qū)間作圖法，結(jié)合兩年試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)大豆RIL群體脂肪酸組分進(jìn)行QTL定位并對(duì)定位結(jié)果進(jìn)行比較。
　　 2009年試驗(yàn)中，對(duì)棕櫚酸、硬脂酸、油酸，亞油酸、亞麻酸和油分6個(gè)性狀進(jìn)行QTL定位，共檢測(cè)到13個(gè)QTL，。檢測(cè)到的QTL分布于A1、M、G、O、K、B2和N連鎖群上，LOD值介于2.62～12.7，分別解釋相應(yīng)性狀的5.6％～21.

10、39％。其中，亞油酸性狀檢測(cè)到1個(gè)Q1L(qLA-1)，表型貢獻(xiàn)率為11.08％，位于N連鎖群上，與標(biāo)記Satt530相距0.7 cM；亞麻酸性狀共檢測(cè)到2個(gè)，總貢獻(xiàn)率為40.37％，分別位于A1和O連鎖群上，表型貢獻(xiàn)率為18.98％～21.39％。
　　 2010年試驗(yàn)中共檢測(cè)到10個(gè)QTL。檢測(cè)到的QTL分布于A2、B2、C2、G、M和N連鎖群上，LOD值介于2.58～10.81，分別解釋相應(yīng)性狀的4.09％～15.82％。