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大豆是世界范围内主要的经济作物,为人们提供优质的蛋白和脂肪来源。叶片叶绿素是绿色植物光合作用中最重要的色素,其与大豆产量形成息息相关。由于叶片叶绿素性是典型的数量性状其受环境和遗传等因素的共同影响。对大豆植株而言,不同种质、叶片生长部位及叶片所处生育期的大豆叶片叶绿素都存在较大差异,因此开展大豆叶片叶绿素相关性状的 QTL 的定格研究,对选育具有合理叶片叶绿素性状的大豆品种及大豆高产育种有积极意义。本研究利用桂早1号×巴西13和中黄24×华夏3号两个重组自交系群体为试验材料,分别跨越同季节和生育期共计四个不同环境下,对大豆植株叶片叶绿素相关性状进行了测定。本研究利用叶片叶绿素SPAD测定法对上部叶SPAD(TSP)、中部叶SPAD(MSP)、下部叶SPAD(BSP)及平均SPAD(ASP)四个性状及利用叶绿素基于萃取的分光光度计测定法对叶绿素 a(Ch_A)、叶绿素 b (Ch_B)和叶绿素a/b(Ch_R)进行了表型数据采集和分析。同时,利用两群体已构建的高密度遗传连锁图谱和复合区间作图法对叶型性状进行了精细定位和分析,为大豆分子标记辅助育种提供参考依据。其主要研究结论如下:
1.对特定环境下叶片叶绿素性状的分析得知,相同的测试方法下,各叶绿素相关性状间呈极显著相关关系(P<0.01),而不同测试方法下的叶绿素相关性状间无明显相关性。通过对同一叶绿素性状在不同环境间的相关性分析得知,不同环境间两种测试方法同一叶绿素性状均无明显相关性,推测环境对叶绿素相关性状的影响较大。总体而言,ZHX3群体各性状的相关系数要普遍高于GB13群体。
2.桂早1号×巴西13(GB13)群体在四个环境下共检测到28个叶片叶绿素相关性状QTLs,表型方差解释率(R2)变化范围为3.87%-6.78%,LOD值在2.52-4.1之间。中黄24×华夏3号(ZHX3)群体在三个环境下共检测到33个叶片叶绿素相关性状QTLs,表型方差解释率(R2)变化范围为5.1%-16.55%,LOD值在2.5-6.84之间。通过与前人的研究进行比对,发现了 qBSP1f-1 和 qTSP19c两个 QTLs的定位区间是前人发表QTL的子区间。其余定位的大豆叶片叶绿素相关QTLs都是全新的QTLs
综上所述,本研究的成果为后续类似研究的开展及分子辅助选育具有合理叶片叶绿素性状的大豆品种提供了一定的借鉴。
1.对特定环境下叶片叶绿素性状的分析得知,相同的测试方法下,各叶绿素相关性状间呈极显著相关关系(P<0.01),而不同测试方法下的叶绿素相关性状间无明显相关性。通过对同一叶绿素性状在不同环境间的相关性分析得知,不同环境间两种测试方法同一叶绿素性状均无明显相关性,推测环境对叶绿素相关性状的影响较大。总体而言,ZHX3群体各性状的相关系数要普遍高于GB13群体。
2.桂早1号×巴西13(GB13)群体在四个环境下共检测到28个叶片叶绿素相关性状QTLs,表型方差解释率(R2)变化范围为3.87%-6.78%,LOD值在2.52-4.1之间。中黄24×华夏3号(ZHX3)群体在三个环境下共检测到33个叶片叶绿素相关性状QTLs,表型方差解释率(R2)变化范围为5.1%-16.55%,LOD值在2.5-6.84之间。通过与前人的研究进行比对,发现了 qBSP1f-1 和 qTSP19c两个 QTLs的定位区间是前人发表QTL的子区间。其余定位的大豆叶片叶绿素相关QTLs都是全新的QTLs
综上所述,本研究的成果为后续类似研究的开展及分子辅助选育具有合理叶片叶绿素性状的大豆品种提供了一定的借鉴。