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大豆籽粒油分和蛋白质含量是决定大豆品质和价值的两个重要数量性状,受多基因与环境的影响,研究其遗传基础对大豆分子辅助选择育种具有重要意义。为此,本研究以品质性状差异较大的大豆品种东农L13、合农60和黑河36为亲本构建关联重组自交系群体RIL3613与RIL6013(Recombinant inbred lines,RIL)为试验材料,分别应用SSR和Soy Bead660K芯片SNP作为标记构建遗传图谱。在8个环境下种植并获得油分和蛋白质含量表型进行多环境联合分析,鉴定籽粒油分和蛋白质的加性效应、加性×加性上位效应及与环境互作QTL。根据定位到的QTL标记在基因组上的物理位置发掘候选基因,通过在大豆种子内表达量分析、鉴定与大豆籽粒油分和蛋白质相关的潜在候选基因。主要结果如下:利用简单重复序列标记(Simple Sequence Repeats,SSR)遗传图谱(RIL3613包括134个家系,标记数量为150个,图谱总长度为2849.54 c M;RIL6013包括156个家系,标记数量为137个,图谱总长度为1886.80 c M),应用完备区间作图法(Inclusive Composite Interval Mapping,ICIM)和基于混合线性模型的复合区间作图法(Mixed model composite interval mapping,MCIM)定位蛋白质和油分含量的加性效应、上位效应及与环境互作效应QTL。在18条连锁群上(除K和N外)检测到50个蛋白质和23个油分含量加性QTL,RIL3613和RIL6013群体中分别解释了表型变异的2.54%13.88%和2.99%38.44%。有32个通用QTL在两个RIL群体中标记区域重叠,41个QTL只在一个群体中检测到,56个QTL已被前人发现,其中12个为热点区域。检测到13对蛋白质上位性QTL和5对油分上位性QTL,其中2对上位性QTL发生在显著加性QTL之间,6对发生在显著加性QTL与非显著加性QTL之间,5对发生在非显著加性QTL之间。利用两个关联RIL群体(RIL3613包括120个株系,RIL6013包括139个株系)构建一张整合大豆高密度遗传连锁图谱,包含2212个标记,分布在20条连锁群上,总图距为5718.01c M,标记间的平均组距为2.61 c M:完备区间作图法(ICIM)和区间作图法(Interval Mapping,IM)共同定位到64个油分和43个蛋白质含量加性效应及与环境互作效应QTL。RIL3613和RIL6013群体中分别有38个和27个油分含量加性QTL,分别分布于19条染色体和12条染色体上,QTL总效应解释的表型变异量范围为1.29%10.75%,在两个遗传背景和方法中同时检测到q Oil-5-1(标记区间Gm054062384-Gm055158657),此外,在两个群体中有19个标记物理区域重叠的通用加性效应QTL(包括q Oil-5-1)。RIL3613和RIL6013群体中分别有29个和14个蛋白质含量加性效应QTL,分别分布在15条染色体和12条染色体上,QTL总效应解释的表型变异量范围为0.51%10.07%。此外,在两个群体中有4个标记物理区域重叠的通用加性效应QTL。与前期基于SSR图谱定位加性QTL对比,发现8个油分和8个蛋白质含量QTL缩短定位区间,提高检测功效。两个关联RIL群体采用ICIM方法,共鉴定23对油分和329对蛋白质含量上位性(加性×加性)(AA)及与环境互作(AAE)QTL。其中,7对油分含量上位效应及其与环境互作QTL发生在同一条染色体上,其他16对QTL在不同染色体间发生上位性互作,7个上位性QTL有“1对多”现象(1个QTL与多个QTL产生上位性互作),此外,检测到2个显著加性QTL(q Oil-9-2和q Oil-15-1)参与上位性互作。30对蛋白质含量上位效应及其与环境互作QTL发生同一条染色体上,其他QTL在不同染色体间产生上位性互作,共有165个上位性QTL存在“1对多”现象。此外,检测到1个显著加性QTL(q Pro-12-3)参与上位性互作。两个RIL群体中有相同的QTL参与上位性互作,分布在3、4、7、8、9、11、12、16、17、18和20号染色体上。有23对上位性QTL同时控制大豆籽粒油分和蛋白质含量,包括2对定位区间相同的QTL,其他21对QTL定位区间包含同一个分子标记,说明上位性QTL也参与二者之间的负相关。两个群体中检测到的24个标记物理区域重叠或具有相同的连锁标记的通用QTL(包括参与上位性互作的显著加性QTL,q Pro-12-3)与Soy Base数据库的结果进行比较,发现16个与油分含量相关和4个与蛋白质含量相关QTL已被前人报道,4个QTL是新发现的。16个油分和2个蛋白质含量相关加性QTL用于候选基因的预测,在种子表达量中高的基因分别有1008和44个。基于KEGG网站(www.kegg.jp)的通路分析,预测14个与种子油分和1个与种子蛋白质相关的潜在候选基因。上述研究结果结合高密度遗传图谱可更好地了解大豆籽粒油分和蛋白质的遗传结构,并为进一步精细定位、候选基因鉴定、分子机制奠定基础,有助于提高大豆品质。