中國(guó)大豆種質(zhì)資源蛋白亞基的遺傳變異分析.pdf

1、大豆蛋白是當(dāng)今世界上最重要的植物蛋白的來(lái)源，大豆蛋白含有多種人類必需氨基酸，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。大豆蛋白組分11S、7S及其各亞基(α，α’，β，A3，A1A2A4，B)組成是大豆蛋白品質(zhì)的重要性狀。大豆蛋白的加工過(guò)程中的物理化學(xué)性質(zhì)均受到其影響。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)大豆蛋白含量以及11S/7S都有了一定的研究，也做了一些遺傳分析和QTL定位，然而對(duì)蛋白亞基的研究較為少見(jiàn)。
　　 傳統(tǒng)的QTL定位研究主要集中在蛋白質(zhì)含量方面，而且多用分

2、離群體進(jìn)行定位。由于分離群體僅涉及兩個(gè)特定的材料，因此基于家系的連鎖分析只涉及同一座位的兩個(gè)等位基因。近年來(lái)關(guān)聯(lián)分析的出現(xiàn)，提高了QTL定位的精度。因此本研究通過(guò)對(duì)家系連鎖分析和關(guān)聯(lián)分析相結(jié)合的方法，對(duì)大豆蛋白亞基進(jìn)行基因定位，可以獲得更加精確的QTL，為大豆蛋白分子輔助選擇育種提供新的契機(jī)。
　　 本研究的目的是：1)利用大豆微核心種質(zhì)資源和山西陵川大黑豆(ZDD09454)×豫豆12號(hào)衍生的RIL群體，探討蛋白亞基以及11S

3、/7S的遺傳變異特點(diǎn)，篩選優(yōu)異的資源以供蛋白質(zhì)品質(zhì)育種利用。2)利用大豆微核心種質(zhì)資源和山西陵川大黑豆(ZDD09454)×豫豆12號(hào)衍生的RIL群體，分別運(yùn)剛關(guān)聯(lián)分析和連鎖分析的方法對(duì)蛋白亞基以及11S/7S進(jìn)行QTL定位，以獲得準(zhǔn)確的QTL位點(diǎn)，為大豆蛋白品質(zhì)育種提供參考。
　　 本研究取得以下結(jié)果：
　　 1)大豆微核心種質(zhì)資源中蛋白各亞基相對(duì)含量有廣泛的變異，有很好的遺傳改良潛力，α’、α、β、A3、A1A2A4

4、、B亞基的變異系數(shù)分別為0.410、0.330、0.311、0.211、0.123、0.170；11S/7S變異系數(shù)為0.400。不同生態(tài)區(qū)各亞基在相對(duì)含量和遺傳變異程度上存在差異，總體來(lái)說(shuō)A1A2A4、B亞基相對(duì)含量和11S/7S在北方一熟制春作大豆品種生態(tài)區(qū)(Ⅰ區(qū))比黃淮海二熟制春夏作(Ⅱ區(qū))大，Ⅰ區(qū)分別為0.220、0.403、2.616，Ⅱ區(qū)分別為0.212、0.370、2.343。α’、α、β、A3亞基相對(duì)含量在Ⅱ區(qū)比Ⅰ區(qū)大，

5、Ⅰ區(qū)分別為0.064、0.090、0.153、0.070，Ⅰ區(qū)分別為0.062、0.086、0.127、0.061。α’、β、A3、A1A2A4亞基相對(duì)含量的變異系數(shù)在Ⅰ區(qū)比Ⅱ區(qū)大，Ⅰ區(qū)分別為0.549、0.270、0.259、0.193，Ⅱ區(qū)分別為0.435、0.262、0.254、0.185。α、B亞基相對(duì)含量的變異系數(shù)和11S/7S的變異系數(shù)在Ⅰ區(qū)比Ⅱ區(qū)小，Ⅰ區(qū)分別為0.333、0.184、0.249，Ⅱ區(qū)分別為0.348、0.2

6、16、0.331。岡此，在Ⅰ區(qū)α’、β、A3、A1A2A4亞基相對(duì)含量具有更高的遺傳改良潛力，在Ⅱ區(qū)α、β亞基相對(duì)含量和11S/7S具有更高的遺傳改良潛力。
　　 2)本研究運(yùn)用關(guān)聯(lián)分析的方法，選用134對(duì)細(xì)胞核SSR標(biāo)記，對(duì)166份栽培大豆微核心種質(zhì)進(jìn)行基因分型，運(yùn)用一般線性同歸(general linear model，GLM)和復(fù)合線性回歸(mixed linear model，MLM)方法進(jìn)行標(biāo)記與性狀的關(guān)聯(lián)分析，對(duì)大豆

7、蛋白亞基的相關(guān)基因進(jìn)行定位。結(jié)果表明7S組分各亞基變異程度較大，是引起11S/7S變異的主要原因；表型變異較大的亞基可能因?yàn)橄嚓P(guān)基因進(jìn)化中發(fā)生重組較多，LD衰減距離較小，導(dǎo)致檢測(cè)到較少的相關(guān)位點(diǎn)。本研究結(jié)果對(duì)蛋白亞基相關(guān)性狀的標(biāo)記輔助選擇育種有重要的利用價(jià)值。
　　 3)利用基于家系的連鎖分析和基于微核心種質(zhì)的關(guān)聯(lián)分析相結(jié)合的方法發(fā)現(xiàn)，在L連鎖群上Satt481和Satt313附近有與A1A2A4亞基相關(guān)聯(lián)的重要位點(diǎn)。在O連鎖群