应用关联重组自交系群体定位大豆籽粒相关性状QTL

摘要

在不同生长环境，通过对大豆不同籽粒性状的测定，探索影响大豆籽粒QTL的定位。籽粒性状为多基因控制的数量性状，通过研究相关的QTL定位，实现产量性状的分子标记育种，对大豆产量育种具有重要的研究意义和应用价值。为了获得在不同生态条件下能稳定表达控制大豆籽粒性状的QTL位点，本研究利用籽粒性状差异较大的3个大豆亲本东农L13、黑河36与合农60，配制杂交组合东农L13×黑河36、东农L13×合农60，得到两个大豆重组自交系群体RIL3613和RIL6013，分别包含134和156个株系，利用条件变量分析方法对3个环境（2014年，哈尔滨;2015年，哈尔滨;2015年，克山）下控制大豆籽粒粒长、粒宽、粒厚及百粒重的QTL定位。应用完备复合区间作图法与混合模型区间作图法对两个群体的QTL加性效应、上位效应、环境互作效应进行分析。
　　研究结果如下:
　　(1)利用完备复合区间作图法，在两群体中共检测到籽粒相关性状QTL位点40个，粒长QTL10个、粒宽QTL12个、粒厚QTL9个、百粒重QTL9个。RIL3613群体21个位点分布在B1、B2、C1、D1a、D1b、F、I、J、L、O连锁群上，RIL6013群体19个位点分布在A1、A2、B1、B2、C2、D1b、E、J、K、N、O连锁群上。LOD值2.50～8.64，表型贡献率8.86％～67.54％。其中有6个粒长QTL、4个粒宽QTL、6个粒厚QTL、6个百粒重QTL可重复定位。在两群体中共检测到籽粒相关性状上位效应QTL87对，其中粒长QTL39对、粒宽QTL4对、粒厚QTL17对、百粒重QTL27对。LOD值为5.00～7.95，表型贡献率为16.53％～79.44％，其中有24对粒长QTL、1对粒厚QTL、10对百粒重QTL可重复定位。
　　(2)利用混合线性模型复合区间作图法，共定位到5个籽粒相关性状QTL位点，其中粒长QTL1个、粒厚QTL2个、百粒重QTL2个。位点均位于3613群体，分布于C1、D1a、L连锁群上，解释的表型变异为4.92％～7.07％，环境互作贡献率为0.09％～0.73％。其中有1个粒厚QTL可稳定重复定位。在两群体共定位籽粒相关性状上位效应QTL23对，包括粒长4对、粒宽10对、粒厚4对、百粒重5对。贡献率为0.13％～11.65％，环境互作贡献率为0.01％～6.12％，其中有粒厚QTL1对、百粒重QTL4对可稳定重复定位。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 遗传标记

1．1．1 分子标记

1．1．2 分子标记辅助选择育种的应用

1．2 作物遗传图谱的构建

1．2．1 选择亲本

1．2．2 作图群体

1．3 QTL定位

1．3．1 QTL定位原理

1．3．2 QTL定位目的与意义

1．3．3 QTL定位统计分析方法

1．3．4 大豆籽粒性状QTL定位研究进展

1．4 目前QTL定位研究存在的问题

1．5 研究目的与意义

2 材料与方法

2．1 关联重组自交系的构建

2．2 获得表型数据

2．3 CTAB法提取大豆叶片DNA

2．3．1 配制实验试剂

2．3．2 大豆叶片DNA的提取

2．4 SSR分析过程

2．4．1 SSR引物的设计

2．4．2 SSR扩增分析

2．4．3 聚丙烯酰胺凝胶电泳

2．5 基因型统计

2．6 数据分析方法

2．6．1 籽粒性状条件变量的计算

2．6．2 表型数据的变异分析

2．6．3 完备复合区间作图法

2．6．4 混合线性复合区间作图法

2．6．5 QTL比较

3 结果与分析

3．1 籽粒性状表型数据分析

3．2 籽粒性状相关性分析

3．3 遗传图谱的构建

3．4 完备复合区间作图法加性QTL分析

3．4．1 加性效应QTL位点

3．4．2 一因多效QTL位点

3．5 完备复合区间作图法上位效应QTL分析

3．5．1 上位效应QTL位点稳定性分析

3．5．2 一因多效上位效应QTL位点

3．6 混合线性复合区间作图法加性效应QTL分析

3．6．1 加性效应QTL

3．6．2 一因多效QTL位点

3．7 混合线性复合区间作图法上位效应QTL分析

3．7．1 上位效应QTL位点稳定性分析

3．7．2 一因多效上位效应QTL位点

3．8 QTL结果对比

4 讨论

4．1 关联重组自交系群体的优势

4．2 稳定性QTL定位

4．3 多元条件变量分析方法的优势

4．4 QTL定位结果一致性分析

4．5 上位效应对籽粒性状的影响

4．6 粒形性状与百粒重间的相关性分析

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文