江淮地区大豆育种种质群体种子耐淹性遗传变异与关联定位研究
涝害是大豆生产中面临的重要自然灾害之一，鉴定大豆种质资源的耐涝性，揭示其遗传基础，对培育选择耐涝品种具有重要的意义。目前关于大豆发芽期耐涝性遗传相关研究较少。本研究利用由199份适合江淮地区种植的优良品种和品系构成的育种种质群体，通过淹水胁迫处理种子，以发芽率为指标，筛选优异耐涝种质，并利用SNP标记进行QTL关联定位。结果表明供试材料耐淹性存在较大变异，发掘出NJ422、NJ058等23份优异耐涝材料。进一步利用61,242个SNPs标记进行全基因组关联分析，通过利用混合线性模型（MLM）检测到16个与发芽率关联的SNPs，分布在7号、11号、15号和20号染色体上。这些信息对于将来大豆耐涝育种的改良和分子标记辅助选择具有潜在的利用价值。
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
引言 4
1 材料与方法 4
1.1试验材料 4
1.2试验方法 6
1.2.1 发芽试验方法 6
1.2.2 最佳淹水处理时间的鉴定 6
1.2.3 群体表型鉴定 6
1.2.4 SNP标记基因型分析 6
1.2.5 数据分析 7
2 结果与分析 7
2.1 发芽相关性状的表型分析 7
2.1.1最佳涝胁迫处理时间的确定 7
2.1.2表型变异评价 7
2.2大豆优异耐涝种质筛选与特性分析 7
2.3 耐涝性的关联定位分析 8
3 讨论 9
3.1大豆耐涝性鉴定方法 9
3.2 大豆种质资源耐涝性的遗传基础 9
3.3 大豆耐涝性的定位和育种价值 9
4 总结 10
致谢 10
参考文献 11
江淮地区大豆育种种质群体种子耐淹性 遗传变异与关联定位研究
引言
引言
大豆原产于我国，是一种重要的油料作物，中国各地均有栽培，亦广泛栽培于世界各地。从南到北，包括江汉平原以及长江中
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
下游平原有着广泛栽培，而这两个地区属于亚热带季风气候区，降雨相对集中于夏季，一方面，湿润的季风带来了充足的降雨，有利于农业生产；但另一方面，过于集中的降水容易导致发生洪涝害，每年的5~9月常有暴雨发生这一时期刚好是大豆的生长时期，田间排水不良作物易受涝害的影响。大豆在发芽期、营养生长早期和生殖生长早期对涝害比较敏感，我国大部分地区降雨多集中于夏季，常出现洪涝灾害，严重影响大豆的生产，渍涝成为我国大豆生产主要的非生物逆境灾害之一。由于大豆在生长期间易受暴雨及灌溉不当的影响，导致大豆产量的下降以及品质的降低。因此，选育耐涝大豆新品种是提高降低灾害损失的有效途径。
现阶段对大豆的涝害研究已受到国内外学者的极大重视，研究者对大豆涝害症状、鉴定方法及指标、涝害机理、QTL定位等相关方面做出了一定的研究，并取得了相当的成果。Hou 和Thseng（1991）发现730份栽培大豆种子耐淹性存在很大差异，并且与种皮色有关，黑种皮耐淹性好于黄种皮材料[1]，来自南美、印度、东南亚的许多材料耐性较好。Sayama等（2009）利用栽培大豆构建的重组自交家系群体[2]，定位到4个控制大豆相对发芽率、相对正常幼苗率的发芽期耐淹QTL：Sft1、Sft2、Sft3、Sft4，以及与之连锁的Sat_175、Sat_187、Sat_338和Sat_279等标记信息。刘瑞君等（2013）用主基因+多基因分离分析方法分析发现淹水条件下2个群体大豆发芽势和发芽率遗传符合4 对主基因模型( H或I模型) [3]，主基因遗传率达93%以上，多基因效应较低，耐性等位基因来自野生大豆亲本，进一步研究表明，种子耐淹性受多个微效QTL控制，野生大豆中存在较多耐逆等位基因，不同群体发芽期耐淹性的遗传基础不同。VanToai等[4]在大田条件下，在R1期对Minsoy × Archer和Noir I × Archer两个RIL群体进行2周510 cm水深的涝处理，然后记录涝害对群体株高和产量的值，利用SSR技术从Archer亲本中找到一个与Sat_064(位于G连锁群上)紧密连锁的耐涝基因位点。Githiri等[5]对大豆Misuzudaizu × Gong503 RIL群体V3期幼苗进行3周的水深为5cm的淹水处理，利用耐涝指数（FTI）为指标，检测到7个耐涝QTL。孙慧敏等[6]以株高变化量、叶龄和熟期株高3个性状耐涝指数均值为评价大豆耐涝性指标，同时采用CIM和MIM作图方法定位出在位于连锁群L2上wt1和wt2两个QTL位点。遗传和QTL定位研究也发现存在少数主效基因/QTL，大豆耐涝性研究也发现类似现象。
上述研究通过不同的群体在不同环境下利用不同的耐涝性鉴定方法和不同的QTL定位方法，对控制耐涝性状的QTL进行了初步的定位，检测到与耐涝性连锁的分子标记，这些信息为分子标记辅助选择和图位克隆奠定了基础。但逆境条件、材料遗传背景和试验环境不同，检测的结果也不同，同时上述研究主要集中在营养生长期的苗期，对大豆发芽期耐涝性的研究较少，可能存在不同的耐涝机制。此外，传统的大豆耐涝性定位研究利用数量较少的SSR、RFLP、AFLP、形态学等标记构建的低密度图谱，与之不同，本研究利用高密度SNP图谱对大豆耐涝性的发芽率性状进行关联定位，这对于研究大豆种质资源的耐涝性，探索其耐涝机理，精确地发掘耐涝候选基因以及培育和选择综合性状好、耐涝性强的大豆品种具有重要的理论与实践意义。
材料与方法
1.1试验材料
选用199份适合江淮地区种植的大豆育成品种（系）及其亲本材料（表1），材料来自国家大豆改良中心大豆种质资源创新计划中所育成的稳定品系及其部分亲本，遗传基础较广。利用2014年11月在大学江浦试验农场收获的种子进行相关鉴定工作。
表1 供试199份材料名单
Table 1 List of 199 lines in the study
材料名
组合名称
材料名
组合名称
材料名
组合名称
NJ005
sp//4931/诱
NJ203
864/Rlfi22
NJ389
864/Sp
NJ007
浙3/11822
NJ208
sp//864/诱
NJ390
AGH
NJ010
南农73935
NJ212
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
引言 4
1 材料与方法 4
1.1试验材料 4
1.2试验方法 6
1.2.1 发芽试验方法 6
1.2.2 最佳淹水处理时间的鉴定 6
1.2.3 群体表型鉴定 6
1.2.4 SNP标记基因型分析 6
1.2.5 数据分析 7
2 结果与分析 7
2.1 发芽相关性状的表型分析 7
2.1.1最佳涝胁迫处理时间的确定 7
2.1.2表型变异评价 7
2.2大豆优异耐涝种质筛选与特性分析 7
2.3 耐涝性的关联定位分析 8
3 讨论 9
3.1大豆耐涝性鉴定方法 9
3.2 大豆种质资源耐涝性的遗传基础 9
3.3 大豆耐涝性的定位和育种价值 9
4 总结 10
致谢 10
参考文献 11
江淮地区大豆育种种质群体种子耐淹性 遗传变异与关联定位研究
引言
引言
大豆原产于我国，是一种重要的油料作物，中国各地均有栽培，亦广泛栽培于世界各地。从南到北，包括江汉平原以及长江中
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
下游平原有着广泛栽培，而这两个地区属于亚热带季风气候区，降雨相对集中于夏季，一方面，湿润的季风带来了充足的降雨，有利于农业生产；但另一方面，过于集中的降水容易导致发生洪涝害，每年的5~9月常有暴雨发生这一时期刚好是大豆的生长时期，田间排水不良作物易受涝害的影响。大豆在发芽期、营养生长早期和生殖生长早期对涝害比较敏感，我国大部分地区降雨多集中于夏季，常出现洪涝灾害，严重影响大豆的生产，渍涝成为我国大豆生产主要的非生物逆境灾害之一。由于大豆在生长期间易受暴雨及灌溉不当的影响，导致大豆产量的下降以及品质的降低。因此，选育耐涝大豆新品种是提高降低灾害损失的有效途径。
现阶段对大豆的涝害研究已受到国内外学者的极大重视，研究者对大豆涝害症状、鉴定方法及指标、涝害机理、QTL定位等相关方面做出了一定的研究，并取得了相当的成果。Hou 和Thseng（1991）发现730份栽培大豆种子耐淹性存在很大差异，并且与种皮色有关，黑种皮耐淹性好于黄种皮材料[1]，来自南美、印度、东南亚的许多材料耐性较好。Sayama等（2009）利用栽培大豆构建的重组自交家系群体[2]，定位到4个控制大豆相对发芽率、相对正常幼苗率的发芽期耐淹QTL：Sft1、Sft2、Sft3、Sft4，以及与之连锁的Sat_175、Sat_187、Sat_338和Sat_279等标记信息。刘瑞君等（2013）用主基因+多基因分离分析方法分析发现淹水条件下2个群体大豆发芽势和发芽率遗传符合4 对主基因模型( H或I模型) [3]，主基因遗传率达93%以上，多基因效应较低，耐性等位基因来自野生大豆亲本，进一步研究表明，种子耐淹性受多个微效QTL控制，野生大豆中存在较多耐逆等位基因，不同群体发芽期耐淹性的遗传基础不同。VanToai等[4]在大田条件下，在R1期对Minsoy × Archer和Noir I × Archer两个RIL群体进行2周510 cm水深的涝处理，然后记录涝害对群体株高和产量的值，利用SSR技术从Archer亲本中找到一个与Sat_064(位于G连锁群上)紧密连锁的耐涝基因位点。Githiri等[5]对大豆Misuzudaizu × Gong503 RIL群体V3期幼苗进行3周的水深为5cm的淹水处理，利用耐涝指数（FTI）为指标，检测到7个耐涝QTL。孙慧敏等[6]以株高变化量、叶龄和熟期株高3个性状耐涝指数均值为评价大豆耐涝性指标，同时采用CIM和MIM作图方法定位出在位于连锁群L2上wt1和wt2两个QTL位点。遗传和QTL定位研究也发现存在少数主效基因/QTL，大豆耐涝性研究也发现类似现象。
上述研究通过不同的群体在不同环境下利用不同的耐涝性鉴定方法和不同的QTL定位方法，对控制耐涝性状的QTL进行了初步的定位，检测到与耐涝性连锁的分子标记，这些信息为分子标记辅助选择和图位克隆奠定了基础。但逆境条件、材料遗传背景和试验环境不同，检测的结果也不同，同时上述研究主要集中在营养生长期的苗期，对大豆发芽期耐涝性的研究较少，可能存在不同的耐涝机制。此外，传统的大豆耐涝性定位研究利用数量较少的SSR、RFLP、AFLP、形态学等标记构建的低密度图谱，与之不同，本研究利用高密度SNP图谱对大豆耐涝性的发芽率性状进行关联定位，这对于研究大豆种质资源的耐涝性，探索其耐涝机理，精确地发掘耐涝候选基因以及培育和选择综合性状好、耐涝性强的大豆品种具有重要的理论与实践意义。
材料与方法
1.1试验材料
选用199份适合江淮地区种植的大豆育成品种（系）及其亲本材料（表1），材料来自国家大豆改良中心大豆种质资源创新计划中所育成的稳定品系及其部分亲本，遗传基础较广。利用2014年11月在大学江浦试验农场收获的种子进行相关鉴定工作。
表1 供试199份材料名单
Table 1 List of 199 lines in the study
材料名
组合名称
材料名
组合名称
材料名
组合名称
NJ005
sp//4931/诱
NJ203
864/Rlfi22
NJ389
864/Sp
NJ007
浙3/11822
NJ208
sp//864/诱
NJ390
AGH
NJ010
南农73935
NJ212
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/nongxue/zwbh/487.html
