不同生态类型大豆品种开花期感温性及相关位点挖掘

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tata890
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大豆是喜温作物,温度在大豆生长发育过程中发挥着十分重要的作用。不同生态类型品种对温度的反应特性不同,且光温互作效应存在差异。大豆的开花期早晚不仅受到光温环境影响,同时受基因的调控;与开花期相关的位点效应在不同光温条件下不同。本研究对不同生态类型大豆品种的温度敏感度进行评估,并利用候选基因关联分析方法挖掘感温性位点,对位点在不同环境的效应进行分析。1.对中国不同生态类型大豆材料进行感温性研究。在2017和2018年,采用分期播种与人工控制光照试验,设置春播长日、春播短日、夏播长日与夏播短日四个光温环境,对国内180份大豆品种的感温性进行研究。结果表明,不同生态类型大豆开花所需10℃积温由高至低依次为:南方夏大豆、南方春大豆、黄淮海夏大豆、黄淮海春大豆、北方春大豆;且积温与生育期组呈指数曲线关系。2.不同生态类型大豆的温度敏感度在长日条件下差异显著,由高至低依次为:南方夏大豆、北方春大豆、南方春大豆、黄淮海夏大豆、黄淮海春大豆;温度敏感度随着生育期组的升高而降低。本研究以温度敏感度(TRS%)作为评价标准,将供试材料进行温度敏感性的鉴定分级。180份试验材料中有5份对温度反应钝感,5份对温度反应敏感,其余大部分材料处于中间型。不同生态类型大豆品种光温互作效应大小也存在差异,其中黄淮海春大豆光温互作效应最强,南方夏大豆最弱。3.对供试大豆材料群体结构、亲缘关系与连锁不平衡进行分析。利用大豆材料的9029个SNP标记进行分析,STRUCTURE群体结构、主成分PCA分析与NJ聚类分析结果均显示该群体分为两个亚群。本研究的材料中约72.19%的品种间亲缘关系小于0.1,说明整个自然群体材料之间亲缘关系较远,对关联分析结果影响较小。通过计算标记间的r2值,得到群体的平均连锁不平衡距离为130.54kb。4.对不同环境下开花期及温度敏感度性状进行关联分析。共检测到44个显著SNP位点,与出苗到开花日数相关的位点有25个,与温度敏感度相关位点有19个。在显著位点连锁区间内筛选到24个与开花期相关的候选基因。有7个显著位点在多环境下共同检测到,连锁区间内存在开花相关候选基因E2、GmCEN4、GmCEN1、GmBFT、GLYMA17G231600、GLYMA19G217900与E3其中,根据候选基因SNP的碱基差异将每个候选基因分为不同的单倍型,发现不同单倍型材料生态类型分布有一定规律,不同单倍型的开花期以及温度敏感度之间也存在显著差异。
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