不同发育时期大豆籽粒干物质积累的QTL动态分析

摘要

[目的]在不同发育时期,探索影响大豆籽粒干物质积累QTL的加性效应、上位性效应和环境互作效应及其对大豆籽粒干物质积累的影响,可加深大豆育种工作者对产量形成的理解和加速育种进程.[方法]以美国大豆品种Charleston为母本,东农594为父本及二者杂交所得F_5所衍生的143个F_(5:9)、F_(5:10)和F_(5:11)重组自交系为研究材料,研究不同发育时期控制大豆籽粒干物质积累的QTL及其遗传效应对大豆籽粒干物质积累的影响.[结果]在不同发育时期检测到与大豆籽粒干物质积累相关的13个加性QTL和14对上位性QTL,其中8个加性QTL和8对上位性QTL存在与环境互作效应.另外,在本研究中仅有加性QTL dmaC2-2能够在6个发育时期都被检测到,而其它加性QTL和14对上位性QTL只能在某个或某些时期被检测到.[结论]在6个不同的发育时期,加性QTL数目、加性QTL能够解释的表型变异呈现"S"型曲线变化,与大豆籽粒干物质重的表现型变化相似,而上位性QTL能够解释的表型变异相对稳定且较小.从效应值上看,加性效应在籽粒发育开始(30 d发育时期)较大,从40 d发育时期开始降低,在70 d发育时期降至最低,在籽粒发育结束时(80 d发育时期)略有上升;上位性效应从30 d发育时期到70 d发育时期一直上升,在籽粒发育结束时(80 d发育时期)略有下降;QTL ×环境互作效应在6个发育时期均显著地影响大豆籽粒干物质的积累.从连锁群的位置上看,在6个不同的发育时期控制大豆籽粒干物质积累的加性QTL主要集中在C2连锁群(从OPK14_70到satt134区间,即QTL dmC2_1,d=aC2_2、dmaC2_3所对应的区间),特别是发育初期(30 d发育时期);从40 d发育时期到籽粒发育结束时(80 d发育时期),控制大豆籽粒干物质积累的加性QTL的连锁群位置变化较多,表现为发育时期的选择性.在6个不同的发育时期中,除50 d发育时期以外,控制大豆籽粒干物质积累的上位性QTL主要集中在C2连锁群(从OPKl4_70到satt202区间,即QTL dmaC2_1所对应的区间)和D1b连锁群(从satt537到sat_135区间,即QTL dmaD1b_1所对应的区间)之间.