野生大豆染色體片段代換系群體的改進(jìn)及其在產(chǎn)量性狀有關(guān)片段鑒定中的應(yīng)用.pdf

1、染色體片段代換系(CSSL)是指通過系統(tǒng)回交和自交并利用分子標(biāo)記輔助選擇的手段將供體染色體的片段代換到受體親本之中的一系列品系。本研究以初步構(gòu)建的一套染色體片段代換系群體SojaCSSLP1（野生大豆N24852為供體親本，栽培大豆品種NN1138-2為受體親本）為基礎(chǔ)，以遺傳學(xué)理論為依據(jù)，從遺傳結(jié)構(gòu)水平上對該套遺傳群體作進(jìn)一步改進(jìn)，并分析改進(jìn)后群體的遺傳結(jié)構(gòu);同時(shí)，對大豆產(chǎn)量有關(guān)性狀的表型數(shù)據(jù)作了基本的統(tǒng)計(jì)分析，并對控制這些性狀QTL

2、有關(guān)的野生代換片段進(jìn)行了初步鑒定。主要的研究結(jié)果如下:
　　 1.野生大豆染色體片段代換系群體的改進(jìn)與分析
　　 對SojaCSSLP1群體進(jìn)行改進(jìn)，并將改進(jìn)后的群體命名為SojaCSSLP2。SojaCSSLP2群體中有71.5％的回交材料和SojaCSSLP1一樣，刪除了SojaCSSLP1群體中的42份代換系材料，這42份材料有些是雜合和缺失型的野生代換片段比較多，有些缺少單倍型片段或單標(biāo)記型比較多，有些和其他代換

3、系的基因型重疊;同時(shí)又增加了43份回交材料，這43份材料大都含有單倍型的野生代換片段，單標(biāo)記型以及雜合和缺失型的野生代換片段相對比較少。
　　 SojaCSSLP2群體選取154對SSR標(biāo)記作為構(gòu)建遺傳群體的分子標(biāo)記，154對標(biāo)記的遺傳距離總長達(dá)2172.6cM，平均遺傳距離為16.21cM，最大遺傳距離為42.70cM，最小遺傳距離為5.06cM。與改進(jìn)前相比，遺傳距離總長增加了109.59cM。增加的主要部分是由于對3號和6

4、號染色體進(jìn)行了標(biāo)記加密，分別增加了3和1個(gè)標(biāo)記，遺傳距離也各自增加了62.15和24.24cM。雖然改進(jìn)前后的標(biāo)記個(gè)數(shù)和標(biāo)記間的平均距離都相差不大，但改進(jìn)后的標(biāo)記分布更加均勻，利用單倍型片段表示染色體野生代換片段更具有說服力。
　　 圖示基因型分析與統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，SojaCSSLP2總共有683個(gè)野生代換片段，包括569個(gè)純合野生代換片段和114個(gè)雜合野生代換片段。每個(gè)代換系平均攜帶純合野生代換片段3.74個(gè)，雜合野生代換片段0

5、.75個(gè)。除satt257(Chr.3)、sat267(Chr.5)和sat301(Chr.19)三個(gè)標(biāo)記或片段外，152個(gè)代換系都含有野生供體親本N24852的片段，覆蓋了大約96.96％的N24852基因組;其中，純合野生代換片段覆蓋全基因組達(dá)127224cM，是全基因組的5.86倍。因此，雖然進(jìn)行了改進(jìn)，但SojaCSSLP2還是一套尚不完整的重疊式染色體片段代換系群體，還需進(jìn)一步完善。
　　 2.產(chǎn)量性狀的衰型鑒定及其Q

6、TL有關(guān)的代換片段鑒定
　　 經(jīng)SojaCSSLP2群體表型鑒定，單株產(chǎn)量、百粒重、株高、主莖節(jié)數(shù)和單株莢數(shù)的群體均值與受體親本NN1138-2無顯著差異且變幅較大，表明該群體已基本回復(fù)到受體親本NN1138-2的遺傳背景，少數(shù)野生染色體片段的代換導(dǎo)致了某些代換系的表型與NN11138-2之間具有顯著性差異;除單株產(chǎn)量外，其他4個(gè)性狀存在顯著的環(huán)境效應(yīng)，株高和主莖節(jié)數(shù)還與環(huán)境發(fā)生互作，表明產(chǎn)量有關(guān)的性狀容易受到環(huán)境的影響，因此，

7、只有鑒定出在各環(huán)境中都穩(wěn)定表達(dá)的QTL，才可能進(jìn)一步精細(xì)定位并克隆這些QTL。
　　 通過代換作圖法對單株產(chǎn)量性狀進(jìn)行QTL有關(guān)的野生代換片段鑒定，根據(jù)2010年夏江浦、2011年夏江浦和鳳陽三個(gè)環(huán)境的試驗(yàn)數(shù)據(jù)共鑒定出了15個(gè)QTL的野生代換片段，分布于6、8、10、15、16、18、19和20染色體上。單株產(chǎn)量在b環(huán)境中鑒定出了3個(gè)野生代換片段;三個(gè)環(huán)境中，株高只鑒定到1個(gè)野生代換片段;百粒重共鑒定到6個(gè)野生代換片段;主莖節(jié)數(shù)

8、鑒定到3個(gè)野生代換片段;單株莢數(shù)鑒定到2個(gè)野生代換片段。這些QTL的加性效應(yīng)都很高，屬于主效QTL，沒有鑒定到微效QTL。其中，qNP8-1、qPH10-1、qNM10-1和qSW20-1共4個(gè)QTL的野生代換片段在三個(gè)環(huán)境中都被鑒定到，表明這4個(gè)QTL屬于穩(wěn)定表達(dá)的QTL，可針對這些QTL的目標(biāo)片段構(gòu)建次級分離群體對它們進(jìn)行精細(xì)定位，也可以用于品種改良和分子標(biāo)記輔助育種。
　　 單株產(chǎn)量、單株莢數(shù)、株高和主莖節(jié)數(shù)在satt24