大豆百粒重QTL定位及多样性评价

摘要

[目的]百粒重是大豆重要的育种目标性状,它不仅是产量构成因子之一,也是重要的品质性状,不同用途对百粒重有着不同要求.通过连锁分析定位大豆百粒重QTL,获得连锁标记,阐明QTL连锁标记在种质资源中的多样性特征,为百粒重定向改良提供依据.[方法]以冀豆12×黑豆(ZDD03651)杂交衍生的188个重组自交系的F68和F69群体为材料,采用WinQTL Cartographer V.2.5的复合区间作图法(CIM),经300次Permutation计算,以P=0.05显著性水平确定QTL存在的阈值,定位百粒重QTL.连续3年在石家庄对来自国内外的205份大豆育成和地方品种的百粒重进行表型鉴定,利用定位到的百粒重QTL连锁SSR标记对种质资源材料进行基因型分型,在每个标记处确定发生频率大于5％(对应资源材料个数大于1 0个)的等位变异为有效等位变异,计算等位基因多样性指数,明确百粒重QTL在种质资源里的多样性特征,通过多重比较确定不同等位变异与百粒重的关系.[结果]在冀豆12×黑豆后代群体中,百粒重呈正态连续分布,遗传力为88.72％.共检测到5个百粒重QTL,分别位于Chr.02 (D1b)、Chr.06 (C2)、Chr.08 (A2)和Chr.17 (D2)染色体,遗传贡献率(R2)7.68％-12.83％,加性效应-0.65--0.84 9,增效基因均来自冀豆1 2.年份间稳定的QTL有2个,其中,qSW-6-1位于第6染色体Satt457--Sat_062,紧密连锁的标记为Satt281,贡献率最大值为12.02％,加性效应最大值为-0.81g;qSW-17-1位于第1 7染色体Satt301-Satt310,贡献率最大值为12.83％,加性效应最大值为-0.84g.在2 05份资源材料中,百粒重遗传力为96.88％.百粒重连锁SSR标记有效等位变异数为2-8个,多样性指数为0.34-0.82.发掘出大粒相关等位变异6个,分别为Satt281-227 bp、Barcsoyssr_2_304-245 bp、Satt301-199 bp、Sat_406-214 bp、Satt119-136 bp和Satt341-218 bp.其中Satt281-227 bp在RIL和资源材料中均为百粒重增效效应,主要分布在国内大粒育成品种中.筛选到含有4个及以上大粒相关等位变异的资源材料3份,分别为绿75、中品大黑豆和中野2号.[结论]在大豆育成品种冀豆12×地方品种黑豆的杂交后代群体中,检测到5个百粒重QTL,冀豆1 2含有1个在RIL和种质资源中均为大粒相关的优异等位变异.明确了上述5个QTL在205份育成品种和地方品种间的多样性分布特征,可应用于百粒重定向改良过程中的亲本选配及后代选择.