大豆遗传图谱的构建及若干农艺性状的QTL定位分析

遗传连锁图谱构建和重要农艺性状或基因定位是植物基因组研究的重要内容和基础。大豆是重要的经济作物，但由于其为古源四倍体，基因组含有广泛的复制区和丰富的重复序列；为严格的自花授粉植物并且种内同源性程度非常高等原因使得其遗传图谱研究落后其他作物。SSR标记对来自不同群体的遗传图谱的整合起着关键作用。大豆基因组研究的一个重要内容就是创制针对特定重要农艺性状进行定位的大容量群体，并以之为材料平台对重要农艺性状进行基因定位。 晋豆23是山西省主栽品种，丰产性好，抗旱能力强，高抗SMV S2株系同时至少兼抗其他三个SMV株系，对SCN敏感。大豆材料灰布支黑豆是黑种皮农家种大豆，高抗SCN4号生理小种，并对其它生理小种亦具有良好抗性，对SMV敏感。本研究以晋豆23为母本，灰布支黑豆为父本进行杂交，构建了重组自交系F8代群体，并SSR标记对该群体进行评估。构建了该群体的基于PCR标记的分子遗传图谱，并对若干重要农艺性状进行QTL定位，主要结果如下： 构建了包含487个株系的重组自交系F8代群体，该群体是目前大豆研究领域中最大的重组自交系群体，是我国第三个用于大豆遗传图谱研究及基因定位的RIL群体。 选用355对基本覆盖大豆的全基因组的SSR引物，对从该群体随机选取的118个株系的样本群体进行评估表明：绝大多数SSR座位趋于纯合；除个别外，其他家系基本纯合；父本灰布支及母本晋豆23对群体的遗传贡献分别为0.51和0.49，群体各家系基因型组成近似符合正态分布；对各株系间的根井遗传距离采用UPGMA法对群体进行聚类分析表明群体中很少存在代表性重复现象。评估结果说明该群体遗传结构合理，分离的情况良好，适合于遗传作图等遗传研究。 应用该群体构建了一张包含32个连锁群的基于PCR标记的遗传图谱，其中包括104个SSR标记、8个ISSR标记和5个AFLP标记共117个座位。总长度为824.5cM，标记间平均间距为7.0 cM。图谱上的主要的标记为微卫星标记，与公共遗传图谱具有很好的可比性，标记的顺序和距离都很好地符合公共遗传图谱。将大豆黑色种皮基因（BSC）定位于A2连锁群，距Satt187为5.3cM。 利用本研究所构建的图谱采用复合区间作图法对大豆百粒重进行QTL定位分析。共检测到两个大豆百粒重的QTL，其一位于连锁群g18（K）的Satt167-Satt387区间，距Satt167 0.3 cM，为减效基因来自父本灰布支，可解释13.7％的遗传变异；另一QTL位于g28（D2）的Sat 022-Satt256区间，距Sat 022 0.02cM，为减效基因，来自父本灰布支，可解释12.7％的遗传变异。 中国农业科学院博士学位论文 中文摘要 一 利用本研究所构建的图谱采用复合区间作图法对大豆 SMV抗性进行 QTL定位 分析。检测到一个大豆 SMV抗性的 QTL，位于连锁群 923（H）的 Salllslsattl42 区间，距Sattl81刀2 cM，为加效基因来自母本晋豆23，可解释门．73％的遗传变异。 利用本研究所构建的图谱采用复合区间作图法对大豆 SCN 4号生理小种进行 QTL定位分析。检测到一个大豆 SCN 4号生理小种抗性的 QTL，位于连锁群 922（O） 的Satt345－Satt479区间，距Satt345 6刀1。M，为减效基因来自母本晋豆23，可解释 11．73％的遗传变异。