野生大豆耐盐性状的关联分析
我国大豆产量严重不足。盐胁迫是一种显著降低大豆产量的非生物胁迫，我国目前有耕地1.2亿公顷，其中盐渍化土地达40万公顷，因此，培育大豆耐盐品种，提高盐渍化土地的利用，是提高大豆的种植面积，增加大豆产量的行之有效的方法。野生大豆作为栽培大豆的野生近缘种，利用野生大豆丰富的抗性基因来改良栽培大豆，提高栽培大豆在盐渍化土地的适应性，具有理论上的可行性及重要的实际意义。大豆芽期是大豆一生的重要阶段，它是种子发育、生长及后期产量的基础，也是大豆盐敏感的一个主要阶段，但对于大豆芽期的耐盐研究较少，因此加强对大豆芽期的耐盐研究，对大豆耐盐的遗传机理研究及耐盐品种的选育都具有重要的意义。本研究对113份野生大豆自然群体芽期耐盐性状结合SNP分子标记进行了关联分析。结果发现，在野生大豆自然群体中，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，并且三者之间存在极显著的相关性；关联分析所得17个耐盐显著相关的SNP标记，其中16个与相对发芽指数相关，13个与相对发芽率相关，有12个SNP位点与相对发芽指数和相对发芽率均相关。未检测的与相对吸张率相关的关联位点。这些与大豆芽期耐盐相关的SNP标记，有助于大豆耐盐种质资源的筛选，为进一步发掘大豆的耐盐基因及大豆耐盐的遗传研究提供参考，为大豆分子辅助选择育种提供帮助。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言 3
1材料与方法4
1.1供试材料 4
1.2 试验设计..........................4
1.2.1芽期耐盐处理.................4
1.2.2芽期耐盐性状测定5
1.3表型数据分析5
1.4分子标记...........................5
2结果与分析5
2.1表型数据分析.....................5
2.2芽期耐盐性状的相关性分析7
3讨论 .................9
3.1 野生大豆芽期耐盐相关性状的表型变异及相关性分析......................
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
....9
3.2 野生大豆芽期耐盐性状鉴定......................................................................9
致谢10
参考文献.10
表 1野生大豆自然群体耐盐形状的描述统计................................................................6
表2野生大豆自然群耐盐性状相关性分析.....8
表 3 113份野生大豆群体3个芽期耐盐指标与SNPs的显著性（LogP≥4）关联分析...8
图 1 113份野生大豆群体芽期耐盐指标（STIR、STGI和 STGR）频率分布直方图......6
附录12
野生大豆耐盐性状的关联分析
引言
我国是大豆（Glycine max）的发源地，野生大豆（Glycine soja）素有“植物大熊猫”之称。野生大豆属碟形花科，一年生草本植物[1]。近几年在我国开展了大规模的野生大豆种质资源的考察和收集工作，从农学、遗传育种、生理生化、分子生物学等方面，对收集的野生大豆进行了分析和研究[2]，特别是在野生大豆的利用方面做了系统的研究，使得野生大豆在育种和栽培中的应用方面又上了一个新台阶[3]。目前我国种质库收集野生大豆资源达6500余份，约占世界野生大豆资源收集品的90%以上。广泛的地理分布和环境差异，形成了适合不同生态条件的野生大豆群体类型。相对于栽培大豆，野生大豆具有丰富的遗传多样性，具有较强的抗逆性和抗病性，对不良自然环境具有更强的适应能力，在涝洼地，咸盐地和干旱土壤上都能生长，因此具有许多符合抗逆性育种需要的重要基因。
盐害是农业生产上重要的逆境危害之一。土壤盐渍化已经成为限制农业生产的重要环境因素，根据联合国教科文组织（UNESCO）和粮农组织（FAO）不完全统计，全世界盐碱地面积约9.54亿hm2[4]。江苏省沿海滩涂盐碱地面积68.7万hm2，约占全国的1/4，是亚洲最大的海岸滩涂湿地。不仅如此，每年盐碱化和次生盐碱化每年都在不断增加，这使农业生产的可持续发展受到威胁[5]。栽培大豆（Glycine max L.）属于中度耐盐植物，在盐渍条件下，其产量下降，盐敏感品种较耐盐品种受盐胁迫的影响更大[6]。盐胁迫能够显著抑制大豆种子萌发和植株生长，同时盐胁迫可造成植株叶片褪绿、白化及坏死，减少大豆根瘤死的数量，抑制生物学产量的积累，导致大豆产量及种质品质下降，甚至植株死亡[7]。因此，大豆的耐盐性研究已成为农业发展的重大课题之一。培育耐盐大豆品种是解决盐碱化，提高大豆产量的最为经济有效的方法，而分子标记技术的广泛应用为大豆耐盐遗传机制的研究和大豆耐盐遗传育种提供了有力的辅助工具[8]。
近年来，许多学者对大豆的耐盐性进行了相应的研究。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[911]，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%[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连锁群上的苗期耐盐的主效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[11]。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。
但是目前大豆耐盐的研究主要集中在大豆的苗期，对大豆芽期耐盐的遗传报道比较少。而基于有限亲本材料所构建的分离群体的QTL定位，只能进行有关染色体片段的初步定位，对于寻找目标基因来说尚存在较大的不足。近年来，应用关联分析方法发掘植物数量性状基因已成为目前国际植物基因组学研究的热点之一[12]。
本研究以113份野生大豆群体为研究对象，对芽期耐盐室内发芽实验的三个相关表型性状（吸胀率、发芽率、发芽势）进行了表型鉴定，运用关联分析的方法对113份野生大豆芽期耐盐性状进行关联分析。希望鉴定到与大豆芽期耐盐性状相关的分子标记，进而筛选出具有优异的芽期耐盐抗性的野生大豆种质资源，为进一步大豆耐盐基因型种质的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
113份野生大豆自然群体，来自全国24个省份，材料均由国家大豆改良中心提供,具体参见附录一 。
1．2 试验设计
试验每个材料，设处理组和对照组，每组3次重复。对照组用纯水（0mol/L）处理，处理组用150mmol/L的NaCl溶液进行盐胁迫处理。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言 3
1材料与方法4
1.1供试材料 4
1.2 试验设计..........................4
1.2.1芽期耐盐处理.................4
1.2.2芽期耐盐性状测定5
1.3表型数据分析5
1.4分子标记...........................5
2结果与分析5
2.1表型数据分析.....................5
2.2芽期耐盐性状的相关性分析7
3讨论 .................9
3.1 野生大豆芽期耐盐相关性状的表型变异及相关性分析......................
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
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3.2 野生大豆芽期耐盐性状鉴定......................................................................9
致谢10
参考文献.10
表 1野生大豆自然群体耐盐形状的描述统计................................................................6
表2野生大豆自然群耐盐性状相关性分析.....8
表 3 113份野生大豆群体3个芽期耐盐指标与SNPs的显著性（LogP≥4）关联分析...8
图 1 113份野生大豆群体芽期耐盐指标（STIR、STGI和 STGR）频率分布直方图......6
附录12
野生大豆耐盐性状的关联分析
引言
我国是大豆（Glycine max）的发源地，野生大豆（Glycine soja）素有“植物大熊猫”之称。野生大豆属碟形花科，一年生草本植物[1]。近几年在我国开展了大规模的野生大豆种质资源的考察和收集工作，从农学、遗传育种、生理生化、分子生物学等方面，对收集的野生大豆进行了分析和研究[2]，特别是在野生大豆的利用方面做了系统的研究，使得野生大豆在育种和栽培中的应用方面又上了一个新台阶[3]。目前我国种质库收集野生大豆资源达6500余份，约占世界野生大豆资源收集品的90%以上。广泛的地理分布和环境差异，形成了适合不同生态条件的野生大豆群体类型。相对于栽培大豆，野生大豆具有丰富的遗传多样性，具有较强的抗逆性和抗病性，对不良自然环境具有更强的适应能力，在涝洼地，咸盐地和干旱土壤上都能生长，因此具有许多符合抗逆性育种需要的重要基因。
盐害是农业生产上重要的逆境危害之一。土壤盐渍化已经成为限制农业生产的重要环境因素，根据联合国教科文组织（UNESCO）和粮农组织（FAO）不完全统计，全世界盐碱地面积约9.54亿hm2[4]。江苏省沿海滩涂盐碱地面积68.7万hm2，约占全国的1/4，是亚洲最大的海岸滩涂湿地。不仅如此，每年盐碱化和次生盐碱化每年都在不断增加，这使农业生产的可持续发展受到威胁[5]。栽培大豆（Glycine max L.）属于中度耐盐植物，在盐渍条件下，其产量下降，盐敏感品种较耐盐品种受盐胁迫的影响更大[6]。盐胁迫能够显著抑制大豆种子萌发和植株生长，同时盐胁迫可造成植株叶片褪绿、白化及坏死，减少大豆根瘤死的数量，抑制生物学产量的积累，导致大豆产量及种质品质下降，甚至植株死亡[7]。因此，大豆的耐盐性研究已成为农业发展的重大课题之一。培育耐盐大豆品种是解决盐碱化，提高大豆产量的最为经济有效的方法，而分子标记技术的广泛应用为大豆耐盐遗传机制的研究和大豆耐盐遗传育种提供了有力的辅助工具[8]。
近年来，许多学者对大豆的耐盐性进行了相应的研究。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[911]，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%[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连锁群上的苗期耐盐的主效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[11]。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。
但是目前大豆耐盐的研究主要集中在大豆的苗期，对大豆芽期耐盐的遗传报道比较少。而基于有限亲本材料所构建的分离群体的QTL定位，只能进行有关染色体片段的初步定位，对于寻找目标基因来说尚存在较大的不足。近年来，应用关联分析方法发掘植物数量性状基因已成为目前国际植物基因组学研究的热点之一[12]。
本研究以113份野生大豆群体为研究对象，对芽期耐盐室内发芽实验的三个相关表型性状（吸胀率、发芽率、发芽势）进行了表型鉴定，运用关联分析的方法对113份野生大豆芽期耐盐性状进行关联分析。希望鉴定到与大豆芽期耐盐性状相关的分子标记，进而筛选出具有优异的芽期耐盐抗性的野生大豆种质资源，为进一步大豆耐盐基因型种质的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
113份野生大豆自然群体，来自全国24个省份，材料均由国家大豆改良中心提供,具体参见附录一 。
1．2 试验设计
试验每个材料，设处理组和对照组，每组3次重复。对照组用纯水（0mol/L）处理，处理组用150mmol/L的NaCl溶液进行盐胁迫处理。
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