野生大豆芽期耐盐性状的qtl定位
现阶段盐碱地土壤的日益增多以及土地盐碱化程度的加深已经成为限制我国农作物生产的重要环境因素，因而主要粮食作物耐盐性的研究对于我国农业的生产具有重要的意义。本研究2015年通过对142份野生大豆重组自交系（RILs)群体进行一定浓度的盐处理(0、150 mmol/L NaCl)试验，进而表型统计分析，结合RIL群体的分子标记利用复合区间作图方法（CIM）对试验所得到的相对吸胀率（ST-IR）、相对发芽率（ST-GR）、相对发芽指数（ST-GI）等相关指标进行定位分析。结果表明在重组自交系中相对吸胀率、相对发芽率、相对发芽指数存在广泛的表型及遗传变异，并存在极显著的相关性；CIM检测所得24个QTL，其中4个与相对发芽率相关，9个与相对发芽指数相关，11个与相对吸胀率相关。这些QTL位点的鉴定与大豆耐盐性状显著关联，对于阐明大豆耐盐性状的遗传机制，进一步发掘新的耐盐基因具有十分重要的意义。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言（或绪论）3
1材料与方法4
1.1供试材料 4
1.2 芽期盐胁迫处理及鉴定试验4
1.2.1芽期盐胁迫处理方法4
1.2.2芽期耐盐性鉴定指标4
1.3表型数据分析4
1.4耐盐性状与SNP标记关联分析5
2结果与分析5
2.1表型数据分析5
2.2 SNP标记与耐盐性状关联分析6
3讨论 6
3.1 大豆芽期耐盐性鉴定 9
3.2 大豆芽期耐盐性状关联分析 9
致谢8
参考文献8
野生大豆芽期耐盐性状的QTL定位
引言
引言
盐害是农业生产上重要的逆境危害之一。目前在土壤盐渍化日趋严重及淡水资源缺乏的严峻现实下，对作物耐盐机理、开发利用耐盐植物资源、培育耐盐作物、有效控制和利用盐碱土等方面的研究，对于世界农业发展、粮食安全、生态环境等具有建设性意义 [1]。大豆是人类优质蛋白质和脂肪的重要来源，也是重要的饲料来源。我国栽培大豆（Glycine max
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
L.）属中度耐盐作物，作为油料作物和经济作物，大豆在食品工业中占重要地位[2]。
盐胁迫可阻碍大豆种子萌发和植株生长，减少根瘤，抑制生物学产量的积累，导致产量下降和品质变化[3]。同时盐胁迫可造成植株叶片褪绿、白化及坏死，甚至植株死亡。现阶段盐胁迫等各种逆境环境使我国的大豆产量受到严重限制，无法满足人们的生活需求，因而开发利用盐碱地，培育耐盐作物，提高盐碱耕地的作物产量,进行栽培大豆的耐盐性研究已成为我国农业发展的重大课题之一。
一年生野生大豆（Glycine soja Sieb. and Zucc.）是栽培大豆的近缘野生种，适应性广泛。中国是大豆的起源中心，野生大豆资源丰富，占全世界野生大豆资源的90%以上。野生大豆对于拓宽大豆种质遗传基础和丰富大豆种质基因库具有重要意义，展示了优异资源利用与创新的良好前景。野生大豆耐盐性强也为许多研究所证实[4]，野生大豆与栽培大豆杂交亲和[5]，分子标记分析表明野生大豆的遗传多样性高于栽培大豆，而且野生大豆的优异性状导入栽培大豆的研究已有报道[6]，因此野生大豆是拓宽大豆耐盐遗传基础的优异资源。近年来国内外有关野生大豆耐盐性的解剖结构、生理基础、分子生物学基础等方面的研究进展进行了系统综述,并提出野生大豆通过茎叶表皮上的“腺体”及对Na+和Cl的排斥性,实现对盐渍环境的颉颃作用[7~8]。另外利用野生大豆资源进行大豆耐盐的分子育种也取得了长足的进展[9~11]。日本国际农林水产业研究中心（Japan International Research Center for Agricultural Sciences，JIRCAS）利用野生大豆材料JWS1561进行了耐盐的定位研究，Hamwieh等（2008）利用栽培大豆Jackson和野生大豆JWS1561杂交的F2群体检测了一个苗期耐盐的主效QTL，贡献率为64.0%，所在的遗传区域与Lee(2004)报道的一致[9]。利用该群体及其衍生的重组自交系群体共同检测到一个位于D2连锁群上的苗期耐碱的主效QTL，分别解释50.2%和13.0%的遗传变异[10]，并利用剩余杂合系RHL46精细定位该QTL[12]。因此充分利用丰富的野生大豆资源，筛选优异耐盐种质，并进行遗传多样性分析及应用于大豆耐盐的分子遗传育种研究也是完全有必要的。
以上报道主要是针对大豆苗期耐盐的研究，对大豆芽期的遗传定位报道比较少，而在生产上实际存在的首要问题是种子在盐碱地表层土壤中能否发芽出土，其次才是植株是否能存活结实，也就是说大豆萌发期的耐盐性是直接决定在盐碱地上种植时能否保证全苗，壮苗，提高产量的关键，因此大豆芽期的研究尤为重要[13]。
本研究以江浦野生豆5（母本♀）× 栽培大豆0617（父本♂）的F2：8群体为作图群体，对142份重组自交系（包括父母本）进行室内芽期耐盐鉴定，以芽期相对发芽率、相对发芽指数以及相对吸胀率为评价指标，完成种质资源的初步筛选，获得大豆野生重组自交群体的耐盐表型性状，并结合SNP标记构成的遗传图谱进行大豆芽期耐盐性状的QTL定位，鉴定出与芽期耐盐显著相关的位点，并开发出与大豆耐盐相关的功能分子标记，为栽培大豆耐盐遗传基础的拓宽、大豆耐盐基因型种质鉴定以及大豆耐盐分子标记辅助育种提供理论依据和技术支持。
1 材料与方法
1．1 供试材料
142份重组自交系：以野生大豆江浦野生豆5 为母本，栽培大豆南农0617 为父本杂交所得的142个重组自交系（F2：8）。142份野生大豆重组自交系材料,均由农业部国家大豆改良中心提供。利用该群体构建了遗传图谱，20个连锁群，包含1018个SNPs，图谱全长2177.32 cM，20个连锁群长度最小为40.05cM，最大为 184.34cM，连锁群标记数目最小为7，最大为103，连锁群平均长度为108.87cM，标记间平均间隔距离为2.14cM。
1．2 芽期盐胁迫处理及鉴定试验
1．2．1 芽期盐胁迫处理方法
试验于2015年7月至11月于室内光温培养箱中进行。对142份野生大豆重组自交系进行室内芽期耐盐鉴定。试验采取3次重复，具体步骤如下：
①准备灭菌培养皿6个，编号01，02，03，1501，1502，1503。
每家系挑选表皮无破损皱缩，无病斑的大小颜色均匀的种子300粒，每皿放入50粒种子；在盐溶液处理前分别对每家系每培养皿的种子称干重记录数据。
编号为01，02，03的培养皿中的种子，每培养皿加入15ml纯水进行对照处理；编号为1501，1502，1503的培养皿中的种子，每培养皿加入15ml 150mmol/L的NaCl溶液进行盐胁迫处理。
光照培养箱中黑暗条件下发芽，25℃培养24小时后，对处理后的种子称鲜重记录数据，并统计发芽种子数。
更换铺垫了2层滤纸的灭菌培养皿，仍按原编号对应重新编号。编号为01，02，03的培养皿中的种子，每培养皿加入10ml纯水进行对照处理；编号为1501，1502，1503的培养皿中的种子，每培养皿加入10ml 150mmol/L的NaCl溶液进行盐胁迫处理。
每隔24小时，对编号为01，02，03的培养皿中的种子用纯水清洗并统计发芽种子数；对编号为1501，1502，1503的培养皿中的种子用150mmol/L的NaCl溶液清洗并统计发芽种子数，依此循环。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言（或绪论）3
1材料与方法4
1.1供试材料 4
1.2 芽期盐胁迫处理及鉴定试验4
1.2.1芽期盐胁迫处理方法4
1.2.2芽期耐盐性鉴定指标4
1.3表型数据分析4
1.4耐盐性状与SNP标记关联分析5
2结果与分析5
2.1表型数据分析5
2.2 SNP标记与耐盐性状关联分析6
3讨论 6
3.1 大豆芽期耐盐性鉴定 9
3.2 大豆芽期耐盐性状关联分析 9
致谢8
参考文献8
野生大豆芽期耐盐性状的QTL定位
引言
引言
盐害是农业生产上重要的逆境危害之一。目前在土壤盐渍化日趋严重及淡水资源缺乏的严峻现实下，对作物耐盐机理、开发利用耐盐植物资源、培育耐盐作物、有效控制和利用盐碱土等方面的研究，对于世界农业发展、粮食安全、生态环境等具有建设性意义 [1]。大豆是人类优质蛋白质和脂肪的重要来源，也是重要的饲料来源。我国栽培大豆（Glycine max
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
L.）属中度耐盐作物，作为油料作物和经济作物，大豆在食品工业中占重要地位[2]。
盐胁迫可阻碍大豆种子萌发和植株生长，减少根瘤，抑制生物学产量的积累，导致产量下降和品质变化[3]。同时盐胁迫可造成植株叶片褪绿、白化及坏死，甚至植株死亡。现阶段盐胁迫等各种逆境环境使我国的大豆产量受到严重限制，无法满足人们的生活需求，因而开发利用盐碱地，培育耐盐作物，提高盐碱耕地的作物产量,进行栽培大豆的耐盐性研究已成为我国农业发展的重大课题之一。
一年生野生大豆（Glycine soja Sieb. and Zucc.）是栽培大豆的近缘野生种，适应性广泛。中国是大豆的起源中心，野生大豆资源丰富，占全世界野生大豆资源的90%以上。野生大豆对于拓宽大豆种质遗传基础和丰富大豆种质基因库具有重要意义，展示了优异资源利用与创新的良好前景。野生大豆耐盐性强也为许多研究所证实[4]，野生大豆与栽培大豆杂交亲和[5]，分子标记分析表明野生大豆的遗传多样性高于栽培大豆，而且野生大豆的优异性状导入栽培大豆的研究已有报道[6]，因此野生大豆是拓宽大豆耐盐遗传基础的优异资源。近年来国内外有关野生大豆耐盐性的解剖结构、生理基础、分子生物学基础等方面的研究进展进行了系统综述,并提出野生大豆通过茎叶表皮上的“腺体”及对Na+和Cl的排斥性,实现对盐渍环境的颉颃作用[7~8]。另外利用野生大豆资源进行大豆耐盐的分子育种也取得了长足的进展[9~11]。日本国际农林水产业研究中心（Japan International Research Center for Agricultural Sciences，JIRCAS）利用野生大豆材料JWS1561进行了耐盐的定位研究，Hamwieh等（2008）利用栽培大豆Jackson和野生大豆JWS1561杂交的F2群体检测了一个苗期耐盐的主效QTL，贡献率为64.0%，所在的遗传区域与Lee(2004)报道的一致[9]。利用该群体及其衍生的重组自交系群体共同检测到一个位于D2连锁群上的苗期耐碱的主效QTL，分别解释50.2%和13.0%的遗传变异[10]，并利用剩余杂合系RHL46精细定位该QTL[12]。因此充分利用丰富的野生大豆资源，筛选优异耐盐种质，并进行遗传多样性分析及应用于大豆耐盐的分子遗传育种研究也是完全有必要的。
以上报道主要是针对大豆苗期耐盐的研究，对大豆芽期的遗传定位报道比较少，而在生产上实际存在的首要问题是种子在盐碱地表层土壤中能否发芽出土，其次才是植株是否能存活结实，也就是说大豆萌发期的耐盐性是直接决定在盐碱地上种植时能否保证全苗，壮苗，提高产量的关键，因此大豆芽期的研究尤为重要[13]。
本研究以江浦野生豆5（母本♀）× 栽培大豆0617（父本♂）的F2：8群体为作图群体，对142份重组自交系（包括父母本）进行室内芽期耐盐鉴定，以芽期相对发芽率、相对发芽指数以及相对吸胀率为评价指标，完成种质资源的初步筛选，获得大豆野生重组自交群体的耐盐表型性状，并结合SNP标记构成的遗传图谱进行大豆芽期耐盐性状的QTL定位，鉴定出与芽期耐盐显著相关的位点，并开发出与大豆耐盐相关的功能分子标记，为栽培大豆耐盐遗传基础的拓宽、大豆耐盐基因型种质鉴定以及大豆耐盐分子标记辅助育种提供理论依据和技术支持。
1 材料与方法
1．1 供试材料
142份重组自交系：以野生大豆江浦野生豆5 为母本，栽培大豆南农0617 为父本杂交所得的142个重组自交系（F2：8）。142份野生大豆重组自交系材料,均由农业部国家大豆改良中心提供。利用该群体构建了遗传图谱，20个连锁群，包含1018个SNPs，图谱全长2177.32 cM，20个连锁群长度最小为40.05cM，最大为 184.34cM，连锁群标记数目最小为7，最大为103，连锁群平均长度为108.87cM，标记间平均间隔距离为2.14cM。
1．2 芽期盐胁迫处理及鉴定试验
1．2．1 芽期盐胁迫处理方法
试验于2015年7月至11月于室内光温培养箱中进行。对142份野生大豆重组自交系进行室内芽期耐盐鉴定。试验采取3次重复，具体步骤如下：
①准备灭菌培养皿6个，编号01，02，03，1501，1502，1503。
每家系挑选表皮无破损皱缩，无病斑的大小颜色均匀的种子300粒，每皿放入50粒种子；在盐溶液处理前分别对每家系每培养皿的种子称干重记录数据。
编号为01，02，03的培养皿中的种子，每培养皿加入15ml纯水进行对照处理；编号为1501，1502，1503的培养皿中的种子，每培养皿加入15ml 150mmol/L的NaCl溶液进行盐胁迫处理。
光照培养箱中黑暗条件下发芽，25℃培养24小时后，对处理后的种子称鲜重记录数据，并统计发芽种子数。
更换铺垫了2层滤纸的灭菌培养皿，仍按原编号对应重新编号。编号为01，02，03的培养皿中的种子，每培养皿加入10ml纯水进行对照处理；编号为1501，1502，1503的培养皿中的种子，每培养皿加入10ml 150mmol/L的NaCl溶液进行盐胁迫处理。
每隔24小时，对编号为01，02，03的培养皿中的种子用纯水清洗并统计发芽种子数；对编号为1501，1502，1503的培养皿中的种子用150mmol/L的NaCl溶液清洗并统计发芽种子数，依此循环。
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