大豆定向选择群体耐旱性位点基因型分析及QTL定位

利用Clark导入到红丰11为背景的回交导入系进行萌芽期和苗期的连续性耐旱鉴定,经萌芽期鉴定,获得36个耐旱定向选择导入系。对耐旱选择导入系进行全基因组SSR标记扫描,并以随机群体作为对照,计算供体基因型的导入频率,利用卡方测验检测显著偏分离的SSR标记位点,并结合GGT图示基因型软件对各染色体连锁群进行分析。其中在L连锁群的Satt398和Satt156两个位点有显著的供体片段“超导入”现象,供体基因型导入频率为0.9167和0.9583,卡方值高达182和201.5。另外,在F连锁群的Satt423,K连锁群的Satt167以及N连锁群的Sat_084等位点也出现供体导入片段的偏分离现象。同时,对萌芽期耐旱鉴定中相对发芽率表现超亲的35个株系采用性状－标记间的单向方差分析(P<0.01)和QTL定位, 共检测到14个控制相对发芽率的QTL,分布在4个连锁群上,其中与卡方测验检测的结果相比较,在Satt156,Satt423,Sattt167等位点具有一致性,说明这些位点是与大豆耐旱性紧密相关的QTL位点。以上结果为进一步开展大豆耐旱性有利基因的精细定位、克隆和分子设计育种奠定了基础。     

不同世代间大豆蛋白质和脂肪含量相关QTL的稳定性分析

以高油大豆东农46为母本,高蛋白大豆L-100为父本,建立F2、F2∶3、F2∶4、F2∶5代群体。应用SSR标记技术,对不同世代在不同地点条件下遗传群体的蛋白质、脂肪含量进行QTL分析。结果表明:不同世代群体的蛋白质含量、脂肪含量均接近于正态分布,其中群体脂肪含量偏向于东农46,蛋白质含量偏向于L-100。在F2∶4代检测到2个与蛋白质含量相关的QTL,分别位于D2和K连锁群,能够解释的表型变异率为1.92%~2.03%,其中位于Satt226附近的QTL在F2、F2∶3和F2∶5代能够稳定地被检测到。在F2∶4代检测到2个与脂肪含量相关的QTL,分别位于F和B2连锁群,能够解释的表型变异率为2.56%~6.98%,其中位于Satt577附近的QTL在F2∶3、F2∶5代能够稳定地被检测到。因此,本研究获得1个与蛋白质含量相关的稳定QTL和1个与脂肪含量相关的稳定QTL。     

完备区间作图法定位大豆含油量QTL及标记辅助选择

以高油大豆吉农18和高蛋白大豆吉育47杂交后获得的F2及F2∶3衍生群体为材料,采用QTL Ici-Mapping v2.2完备区间作图法在F2及F3群体中共检测到7个高含油量QTL,分布于4个遗传连锁群,可解释3.60%~20.98%的遗传变异。Satt636在10份大豆材料中的标记辅助选择检测,发现其符合度最高为83.33%。     

应用关联分析挖掘大豆对灰斑病12号生理小种的抗性位点

利用126份SSR标记对320份对大豆灰斑病12号生理小种具有不同抗性的大豆材料进行基因组扫描、群体结构和连锁不平衡分析,并用STRUCTURE软件、TASSEL软件中的GLM分析方法对大豆抗性进行关联分析。结果表明:320份大豆品种中有23个表现高抗,53个表现抗病,178个表现中抗,56个感病,10个高感。找到与大豆抗灰斑病12号生理小种的相关位点共7个:H连锁群上的Satt052、F连锁群上的Satt335、C2连锁群上的Satt557、A1连锁群上的Sat_368、D1a连锁群上的Sat_346、O连锁群上的Satt243、J连锁群上的Sat_151。     

大豆四向重组自交群体单株产量QTL单标记分析

以(垦丰14×垦丰15)×(黑农48×垦丰19)衍生的含160个株系的大豆四向重组自交系群体为试验材料,应用154个SSR标记鉴定个体基因型,利用单标记分析方法,对2013和2014年在哈尔滨和克山两地4个环境下的单株产量进行QTL定位分析。结果显示:共检测到46个与单株产量相关的QTL位点,主要分布在A1、A2、C1、C2、D2、D1b、L、K、B2、N、E、J、F、G和H连锁群上,遗传率为0.15%~9.37%。遗传率较高的标记位点有BARCSOYSSR_02_0607、BARCSOYSSR_03_1620、BARCSOYSSR_19-0451、Sat_153、Sat_367、Satt229和Satt529,优异等位基因型为BARCSOYSSR_02_0607(Q1Q1)、BARCSOYSSR_03_1620(Q2Q2)、BARCSOYSSR_09_0183(Q1Q1)、Satt229(Q2Q2)、Sat_367(Q3Q3)、Satt338(Q1Q1)、Satt229(Q1Q1)和Satt668(Q1Q1)。在检测的标记位点中,BARCSOYSSR_08_0966、Sat_36、Sat_153、BARCSOYSSR_02_0607和Satt529在两个环境中重复检测,表明这5个QTL可用于分子设计育种改良单株产量。     

不同世代间大豆粒形相关QTL的稳定性分析

以东农46和L-100构建的重组自交系群体(RILs)为试验材料,利用2013和2014年分别在哈尔滨、呼兰、阿城3个地点共6个环境的数据对不同世代的遗传群体粒形进行单环境QTL分析及多环境联合检测。结果表明:单环境QTL分析中,检测到13个与粒形相关的QTL,位于第5、9、12、15及18连锁群上,其中粒长QTL 2个,表型变异贡献率为21.61%~26.81%;粒宽QTL 5个,表型变异贡献率为7.28%~18.38%;粒厚QTL 6个,表型变异贡献率为10.19%~18.44%。位于Sat_122~Satt052标记区间的QTL位点在粒长及粒厚中都被检测到,位于Sat_119~Satt588、Satt192~Satt568及Sat_401~Satt192标记区间QTL位点在粒宽及粒厚中同时被检测到,存在一因多效性。多环境联合分析中,共检测到15个与粒形相关的QTL。并且有9个QTL位点在单环境及多环境联合检测中均被检测到,表明这些QTL表达较为稳定。因此,本研究获得1个粒长QTL(Sat_122~Satt052)、1个粒宽QTL(Satt192~Satt568)及2个粒厚QTL(Satt192~Satt568,Sat_401~Satt192)为表现较好的稳定QTL。     

大豆四向重组自交系群体全生育期QTL的单标记分析

以含有160个株系的四向重组自交系为试验材料,通过188个SSR标记鉴定个体基因型,利用单标记分析方法,分析了2年4点试验获得全生育期表型数据,对该群体的全生育期进行了QTL定位分析。结果表明:在2013和2014年哈尔滨、克山3个环境下定位了控制大豆全生育期的14个QTL,分别定位在大豆20个连锁群中的A2、B2、C1、C2、D1b、E、F、G、K、L、N共11个连锁群上,遗传率为1.34%~9.19%。可延长全生育期的优异等位基因型有BARCSOYSSR_08_0966(Q3Q3)、Sat_177(Q2Q2)、Sct_186(Q3Q3)、Satt307(Q3Q3)、Satt557(Q1Q1)、Satt577(Q2Q2)、Sat_351(Q1Q1)、Satt268(Q1Q1)、Sct_199(Q1Q1)、Satt273(Q3Q3)、Satt229(Q1Q1)、Satt664(Q1Q1)、Satt125(Q4Q4),能够缩短全生育期的优异等位基因型有BARCSOYSSR_08_0966(Q2Q2)、Sat_177(Q1Q1)、Sct_186(Q1Q1)、Satt307(Q2Q2)、Satt557(Q2Q2)、Satt577(Q4Q4)、Sat_351(Q2Q2)、Satt268(Q3Q3)、Sct_199(Q3Q3)、Satt273(Q2Q2)、Satt229(Q3Q3)、Satt664(Q3Q3)、Satt125(Q3Q3)。Satt307、Satt199和Satt125这3个QTL在2个环境重复检测到,其中Satt199在两个环境中的遗传率和等位基因的遗传效应差异较小,受环境条件的影响较小,可用于分子设计育种。     

大豆抗花叶病毒及耐疫霉根腐病的SSR标记分析

抗大豆花叶病毒而感大豆疫霉根腐病亲本东农93-046与感大豆花叶病毒耐大豆疫霉根腐病亲本Conrad及其杂交所得的160个F5RIL群体分别接种SMV N.、SMV N,株系及从佳木斯田间分离得到的疫霉根腐病混合菌种,结果表明:东农93-046对花叶病毒表现为抗病而对疫霉根腐病表现为感病,Conrad则相对应的表现为感病和耐病;RIL群体中对花叶病毒SMV NI、SMV N,的抗感表现都按1:1分离(X2=0.64*,X2=0.43*),疫霉根腐病病害损失率基本符合正态分布(skew=0.93,kurtosis=0.86).利用SSR分子标记技术对该群体进行花叶病毒病抗性基因定位和疫霉根腐病的耐性QTL分析,分别将花叶病毒抗性基因RNl、RN3定位于F连锁群,其与Satt114的距离分别为5.2 cM和4.9 cM,同时在该连锁群检测到一个与疫霉根腐病耐病性相关的QTL即QPR_1,其与Satt252的距离为4.5 cM,在Dlb w连锁群上检测到两个与疫霉根腐病耐病性相关的QTL即是QPB_2、QPR_3,其与Satt428(satt579)、Satt274的距离分别为1.05 cM,2.00 cM.     

两种方法定位5个地点大豆蛋白质含量QTL

利用CIM和MIM法,对大豆Charleston×东农594的154个重组自交系在5个不同地点进行蛋白质含量测定和QTL定位分析。共检测到25个QTL,分别位于A1、B1、C2、D1a、D1b、E、J、L和N连锁群上。用CIM法定位到了20个与蛋白质含量相关的QTL,用MIM法定位到了9个与蛋白质含量相关的QTL。在C2连锁群上多次定位的ProC2-4,标记区间为Sat_092-Satt460,与前人找到的QTL位点一致。     

基于野生大豆导入系的大豆粒长和粒宽的QTL分析

以野生大豆ZYD00006(父本)和绥农14(母本)为亲本构建的导入系为定位群体,群体含有102个株系,遗传图谱使用了329个SSR标记位点,针对粒长和粒宽2个籽粒性状进行定位分析。结果表明:有18个位点存在不同性状间被同时检测到的情况,其中与QTL连锁的位点Sat_227、Satt338和Satt568被2个性状同时检测到。通过比较分析也发现3个位点也同时影响着百粒重的大小,进一步通过加性效应分析表明,定位区段对粒长的影响为-10%~15.4%,定位区段对粒宽的影响为-26.72%~2.76%。明确导入位点对粒长和粒宽的影响,可以作为进一步大豆粒长和粒宽相关基因挖掘。     

东北地区大豆主栽品种油份蛋白含量的关联分析

为探寻与大豆油份含量、蛋白含量相关的关键位点,本研究选取中国东北地区92份大豆主栽品种及常用种质资源品种群体基于蛋白含量和油份含量的Meta分析,进行基于数学模型的类群划分评价,估测样本群体的结构,应用简单线性模型分析与大豆油份含量、蛋白含量相关的的位点。结果表明,通过多次迭代测试,当K=5时,即该资源群体可以分为5个亚群时,为最稳定的分类结果,并在显著水平下（p<0.05）,贡献率大于1%的标记中,得到与大豆油份含量相关标记有Sat_412,Sat_195,Satt317,Sat_187,Sat_195,Satt255,Satt713,Satt468,Satt267,Satt686,Sat_294和AZ302047,对油分含量的总贡献率为39.54%。蛋白质含量相关标记有Satt683,Sat_311,Satt578,Satt181,Satt317,Satt700,Satt713,Satt255,Sat_242和Satt720对蛋白质含量总贡献率为48.39%。这些重要的标记位点为大豆油份含量和蛋白含量的分子辅助育种提供重要基础。     

大豆蛋白质含量的QTL定位

以高蛋白的大豆品种齐黄26和低蛋白的滑皮豆为亲本,杂交获得含170个单株的F2代分离群体,采用SSR分子标记技术,构建了一张包括18个连锁群的分子连锁图谱,覆盖大豆基因组长度1 035.6 cM,标记间平均距离为16.44 cM。利用复合区间作图法,对在济南和冠县衍生出的F2∶3群体的蛋白质含量的进行QTL分析。结果表明:济南试验点定位到3个与蛋白质含量有关的QTL,分布于D2、E和K连锁群上,分别可解释14%、11%和2%的变异;冠县试验点定位到1个与蛋白质含量有关的QTL,位于E连锁群上,可解释3%的变异。通过遗传作图找到3个与所定位的QTL相连锁的SSR标记,这些标记可为大豆分子标记辅助育种提供参考。     

基于SSR标记关联分析挖掘大豆灰斑病10号生理小种抗病资源

培育灰斑病抗性品种可降低灰斑病对大豆生产的危害。本研究以202份黑龙江省近25年主栽的大豆品种构建关联群体,在人工接种条件下鉴定大豆品种对灰斑病10号生理小种抗病指数。利用187对SSR标记对遗传多样性、群体结构和连锁不平衡位点进行分析,通过GLM 和MLM两种模型对大豆品种的灰斑病抗性与标记进行关联分析,进一步分析抗性关联位点等位变异与抗性表型效应关系。结果表明：202份大豆品种对灰斑病10号生理小种抗性遗传变异系数为14.26%;187个标记在群体中共获得809个等位变异,平均等位变异为4.42个,变幅2~10个,其中17号染色体的平均PIC值最高（0.64）,12号染色体的平均PIC值最低（0.26）;检测到稀有等位变异146个,特有等位变异位点58个;无论共线性组合位点还是非共线性组合位点均存在不同程度LD,连锁不平衡P<0.05支持的对数占总对数的21.65%;202份大豆品种被划分为3个亚群,亚群POP1与POP3之间遗传距离最小（0.03）,亚群POP2与POP3之间遗传距离最大（0.35）;两种模型共同检测到11个SSR标记与灰斑病10号生理小种抗性显著关联,其中位于3号染色体上的Satt549的贡献率最大,可解释表型变异14.74%;具有增效效应的等位变异共有24个,增效效应超过10的等位变异有7个,增效效应最大为Satt703-247（19.62）,典型载体材料为合丰29;其次是Satt587-185（19.58）,典型载体材料为东农50;Satt549位点增效等位变异的平均效应值最高（13.87）,Sat_366位点增效等位变异的平均效应值最低（0.84）。聚合优异等位变异和载体材料可为培育抗灰斑病品种的亲本选配和后代等位条带辅助选择提供依据。     

大豆胞囊线虫病3号生理小种抗性QTL定位的研究

利用感大豆胞囊线虫病品种合丰25与抗病品种抗线2号杂交获210个F2代群体,利用150对SSR引物,并采用Windows QTL Cartographer V2.1复合区间法对抗大豆胞囊线虫病的基因进行定位。结果表明:其中有多态性SSR标记为67个,占44.67%;以LOD值大于2.0作为QTL存在的阈值,检测到2个抗大豆胞囊线虫3号生理小种基因相关的QTL:Qscn-1(Satt163~Satt309),Qscn-2(Sat440~Satt148),分别定位在MLG G和MLG I上,且遗传贡献率分别为10.1%和7.6%,与SSR标记Satt309和Satt148的遗传距离分别为7.2 cM和5.6 cM。     

大豆回交群体耐旱耐盐的选择牵连效应及响应分析

本研究利用回交群体和多位点扫描分析方法研究了逆境胁迫下的选择牵连效应,找到相应的基因组区段,并分析了这些区段对不同选择条件的响应。结果如下：随机群体标记偏分离率为34.38%（P＜0.0001）,相比,经耐旱、耐盐选择后标记偏分离率分别扩大到51.56%和55.88%。说明经过耐旱、耐盐选择后回交导入系群体等位基因偏分离更为严重,群体基因型结构发生变化,明确显示了选择牵连效应的存在。基于牵连效应的选择响应,根据供体等位基因导入频率在耐旱、耐盐选择群体与随机群体中的表现,经卡方分析在0.0001水平下检测到3个耐旱相关位点（Satt338、Satt640和S at_108）,5个耐盐相关位点（Sat_271、Satt726、Satt640、Satt513和Sat_108）。本研究为选择牵连效应分析方法的有效应用和大豆分子设计育种奠定了基础。     

大豆对斜纹夜蛾抗生性基因的微卫星标记(SSR)的研究

以皖82-178(抗)×通山薄皮黄豆甲(感)组合衍生的重组近交系群体为材料,以幼虫重为抗性鉴定指标,对大豆抗斜纹夜蛾的基因(QTL)进行SSR分子标记研究.从大豆公共连锁图谱(Cregan et al.,1999)7个与抗虫性可能有关的连锁群上选取了103对SSR引物,鉴定亲本和RIL家系DNA,其中18对引物在RIL家系间表现出多态性.应用t测验和方差分析法分析SSR标记与性状的连锁,并以R2表示标记对性状变异的解释率.结果在D2、C2、H连锁群上分别找到一个与大豆对斜纹夜蛾抗性有关的SSR标记,即Satt135、Satt363、Satt442,单个标记对抗性变异的解释率分别为5.57%、2.89%、8.7%.     

大豆耐旱选择群体基因型分析与株高QTL定位

以红丰11为轮回亲本、Clark为供体亲本构建回交群体进行耐旱性鉴定,并对获得的选择群体进行全基因组SSR标记扫描.计算供体基因型导人频率,同时利用卡方测验检测偏分离SSR位点,对株高进行QTL定位.结果表明:卡方测验检测到11个SSR偏分离位点(超导入)分布于8条连锁群;株高共定位8个QTL位点分布于A<,1>、C<...     

大豆亚麻酸含量的QTL分析

由于亚麻酸的高度不饱和性,导致大豆油的稳定性和耐贮性降低,并严重影响豆奶的商品价值。因此降低大豆种子亚麻酸含量是当今大豆育种的一个重要目标。本研究利用正常亚麻酸含量的品种合丰25与亚麻酸含量仅为3％的突变品系L-14杂交所得的F9代和F3代群体,对500多对SSR引物进行筛选,共有90个SSR标记被分配到1999年Cregan定义的20条染色体中,QTL分析表明有3个分子标记Satt066、Satt424、Satt476与大豆亚麻酸含量密切相关,分别定位在连锁群MLGB2、MLGA2、MLGC1上,且变异贡献率分别为8．7％、4．99％和5．3％。并用这些分子标记对F3代家系进行了验证。     

耐大豆疫霉根腐病QTL定位的研究

利用1200个RAPD随机引物和341对SSR引物对Conrad×OX760的重组自交系(RIL)F2:6群体的耐大豆疫霉根腐病基因进行QTL定位。试验设两个地点、两个年限,在MLG D1b+W和MLG M连锁群上检测到3个QTL,即QP-1(OPL18-800bp)、QP-2(OPN03-600bp)和QP-3(Satt536和Satt463)。每个QTL对病害损失率的贡献率从13.34%到22.31%不等。QP-1和QP-2经多重QTL分析(Mapmaker/QTL1.1)对两年(2000年和2001年)两点(Wood-slee和Werver)平均病害损失率的贡献率合计达44.5%,QP-3对2001年Woodslee试验点的病害损失率的贡献率为15.2%,QP-1对2000年Woodslee试验点的病害损失率的贡献率为21.55%,对2000年Wever试验点的病害损失率的贡献率16.71%,及对两年两点平均病害损失率的贡献率为22.31%。在大多数生态环境下能稳定的、再次被检测出的QTL,可以作为育种工作中的重点选择指标,用以指导耐大豆疫霉根腐病品种的分子辅助选育。     

野生大豆回交导入系蛋白质含量性状的QTL分析

以野生型大豆ZYD00006（供体亲本）与黑龙江省主栽品种绥农14（轮回亲本）所构建的回交导入系（1204株）为研究材料,利用WinQTL2.5的复合区间作图法(CIM)在9个连锁群定位了16个与蛋白质含量相关的QTL（14个正效应,2个负效应）;导入系群体经过严格的蛋白质含量筛选鉴定,得到10个蛋白质含量性状明显大于轮回亲本的导入系株行。利用这10个高蛋白含量株行（选择群体）结合随机对照群体,通过基于遗传搭车原理的卡方分析,检测到分布于10个连锁群上的17个与大豆蛋白质含量相关的标记位点,对蛋白质含量表现为正效应。两种方法共同检测到7个QTL。这些材料和位点将为高蛋白含量相关基因克隆及分子辅助育种提供重要的材料基础和标记信息。