大豆百粒重QTL定位及多样性评价.PDF

中国农业科学 2016,49(9):1646-1656 Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2016.09.002 大豆百粒重QTL定位及多样性评价 陈 强，闫 龙，冯 燕，邓莹莹，侯文焕，刘 青，刘兵强，杨春燕，张孟臣 （河北省农林科学院粮油作物研究所/ 国家大豆改良中心石家庄分中心/农业部黄淮海大豆生物学与遗传育种重点实验室，石家庄 050035 ） 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F 和F 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 6:8 6:9 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 10 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（ 2 R ）7.68%—12.83%， 加性效应-0.65—-0.84 g，增效基因均来自冀豆 12。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17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205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 12 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。 关键词：大豆；百粒重；QTL；种质资源；遗传多样性 Identify QTL Associated with Soybean 100-Seed Weight Using Recombinant Inbred Lines and Determine QTL Diversity Within Nature Population CHEN Qia