大豆子粒氨基酸含量QTL定位

摘要

大豆是重要经济作物，是植物蛋白及食用油主要来源。氨基酸是蛋白合成前体，也是组成多种酶及激素重要原料。然而植物体内氨基酸种类繁多，利用常规育种手段难以获得同步改良。通过QTL定位发掘与不同氨基酸连锁的分子标记和相关基因是实现氨基酸同步改良的重要途径。鉴于此，本研究以课题组前期利用高氨基酸种质郑92116和低氨基酸种质辽豆14构建的F67重组自交系为材料，多年多点鉴定其子粒17种氨基酸含量，明确群体氨基酸含量遗传变异，并进行QTL分析，发掘与大豆氨基酸含量紧密连锁的分子标记，为大豆分子标记辅助选择和高氨基酸大豆新品种培育奠定基础。主要结果如下:
　　1明确了供试大豆群体子粒17种氨基酸含量的遗传变异。通过分析供试群体在4种不同环境条件下的子粒氨基酸含量，不同株系间存在极显著差异，变异系数为5.13％-27.78％，存在丰富遗传变异。
　　2构建了大豆高密度遗传连锁图谱。图谱包含1866个标记（127个SSR标记、1739个SNP标记），全长4265.76cM，覆盖20条染色体，标记间平均距离2.35cM，各连锁群标记数目为61-138个。其中，F连锁群标记最多，含有138个，遗传距离为286.89cM，平均间距2.08cM。
　　3定位到81个氨基酸含量加性QTL。81个QTL位于13个连锁群，可解释1.19％-16.79％的表型变异。其中，19个QTL位于K连锁群，其增效基因大多来自郑92116;17个QTL位于D2连锁群，解释表型变异的3.62％-13.51％。同时发现多个一因多效QTL，其中D2连锁群ss715625893-Satt389标记间检测到同时控制10种氨基酸含量的一因多效QTL，贡献率8.84％-16.79％,且标记间距离1.2cM。
　　4定位到25个氨基酸含量上位性QTL。25个QTL控制7个性状，解释4.13％-20.81％的表型遗传变异;其中与苏氨酸、天冬氨酸相关的QTL各6个，与甘氨酸、谷氨酸相关的QTL各5个，与缬氨酸、丝氨酸、丙氨酸相关的QTL各1个。
　　基于以上结果，得出本研究结论:供试大豆群体子粒17种氨基酸含量存在丰富遗传变异;构建了包含1866个标记、全长4265.76cM、覆盖20条染色体、标记间平均距离2.35cM的高密度遗传连锁图谱;定位到81个子粒氨基酸含量加性QTL，表型贡献率在1.19％-16.79％;定位到25个与子粒氨基酸含量相关上位性QTL，表型贡献率在4.13％-20.81％。

目录

声明

摘要

本文所用缩略词及中文对照

1 引言

1．1 氨基酸及其研究进展

1．1．1 脂肪族氨基酸

1．1．2 芳香族氨基酸

1．1．3 杂环族氨基酸

1．2 植物QTL定位分析

1．2．1 QTL作图标记

1．2．2 QTL作图群体

1．2．3 QTL定位方法

1．3 大豆子粒氨基酸QTL定位研究

1．4 本研究目的意义

2．1 试验材料

2．2 试验方法

2．2．1 RIL群体种植

2．2．2 RIL群体及其亲本子粒氨基酸含量测定

2．2．3 RIL群体及亲本基因型分析

2．2．4 分子遗传连锁图谱构建及QTL定位方法

2．2．5 数据统计及分析方法

3 结果与分析

3．1 大豆子粒氨基酸含量遗传变异分析

3．1．1 氨基酸含量测定方法可靠性检验

3．1．2 大豆子粒氨基酸含量遗传变异分析

3．2 大豆子粒不同氨基酸相关性分析

3．3 大豆RIL群体高密度遗传连锁图谱构建

3．3．1 多态性SSR和SNP标记筛选

3．3．2 大豆RIL群体高密度遗传连锁图谱构建

3．4 大豆子粒氨基酸含量QTL分析

3．4．1 氨基酸含量加性QTL分析

3．4．2 大豆子粒氨基酸上位性QTL分析

4 讨论

4．1 供试RIL群体子粒氨基酸含量存在丰富遗传变异

4．2 本研究定位QTL与前人研究具有较好的一致性和新颖性

4．3 本研究发现一因多效QTL

4．4 本研究定位QTL的初步验证

4．5 下一步拟开展工作

5 结论

参考文献

附录

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