大豆[Glycine Max(L.)Merr.]是重要的粮食和油料作物,供应了大约全球69%的植物蛋白和27%的植物油脂,但是其产量一直比较低,所以增加大豆的产量是大豆育种的主要目标之一,但是产量及其相关性状属于复杂的数量性状,易受环境的影响,表型选择效率不高,具有一定的盲目性。分子标记的出现及在植物育种中的应用,为我们从分子水平提高大豆产量提供了重要的技术条件,同时为我们了解作物产量形成的分子基础提供了重要手段。为了探索大豆产量相关性状的遗传基础和大豆分子标记辅助选择的应用,本研究通过利用重组自交系(RIL)群体进行连锁分析和利用种质资源构成群体进行关联分析的方法鉴定了大豆产量相关性状的QTL:为了比较栽培大豆与野生大豆的遗传多样性和遗传关系以及探索野生大豆种植资源用于栽培大豆产量改良的潜力,本研究对两个亚种进行了遗传多样性分析,并在野生大豆群体中进行了关联分析,旨在从野生大豆中鉴定到野生大豆特有的与产量相关性状关联标记的增效等位变异应用于栽培大豆的遗传改良,并增加栽培大豆的遗传多样性。主要结果如下:1.在科丰1号×南农1138-2组合构建的重组自交系(RIL)群体中(184个家系),利用WinQTLcart2.5计算机软件检测到控制大豆16个产量相关性状的加性QTL51个。利用Network2.0软件对两年数据联合分析检测到29个主效QTL和43对加加互作上位性QTL。利用复合区间作图方法(CIM)检测到的51个加性QTL中,开花期3个,分布在2、6和8号染色体上;成熟期1个,分布在2号染色体上;株高6个,分布在2、6、17和18号染色体上;主茎分枝数3个,分布在5、6和8号染色体上;主茎节数4个,分布在6、14和17号染色体上;主茎茎粗1个,分布在13号染色体上;单株产量8个,分布在1、4、7、10、13和18号染色体上;单株有效英数2个,分别在4和18号染色体上;单株粒数5个,分布在1、4、5、13和18;粒长4个,分布在2、7、8和10号染色体上;粒宽1个,位于2号染色体上;粒高2个,位于2和17号染色体上;籽粒长高比5个,分布在6、8、10、11和17号染色体上;籽粒长宽比3个,分布在8和19号染色体上;籽粒高宽比3个,分别在10、13和16号染色体上。利用混合线性模型(Network 2.0)进行两年数据的联合QTL分析和上位性QTL分析,联合分析检测到的主效QTL大部分和复合区间作图方法检测到的结果一致,并检测到一些新的QTL,共检测到43对加加上位性QTLs,其中粒长6对,粒宽5对,粒高6对,籽粒长高比1对,籽粒长宽比4对,籽粒高宽比5对,单株有效荚数3对,主茎节数1对,主茎茎粗3对,成熟期3对,开花期3对和百粒重3对。2.通过74对SSR标记比较了栽培大豆与野生大豆的遗传多样性:结果表明,野生大豆较栽培大豆具有较高的遗传多样性,栽培大豆在驯化的过程中丢失了 23.05%的遗传多样性。栽培大豆与野生大豆间存在明显的遗传分化,但分化程度较小,并且分子方差分析结果显示总变异的92.98%源于亚群内,剩下的7.02%则是由于两个亚群间的差异造成的;栽培大豆间的遗传距离小于野生大豆间的遗传距离,并且我们的结果支持大豆经历了一次驯化事件。3.利用关联分析的方法在栽培大豆种质资源群体中鉴定与大豆产量相关性状存在关联的SSR标记,结果表明:各性状在材料间存在显著的差异,大多数性状在不同试验点和年份间也存在极显著的差异;无论是共线SSR,还是非共线SSR标记之间均存在一定程度的LD,其中得到99%的概率支持的连锁不平衡对数占总对数的9.98%;对共线的SSR位点之间连锁不平衡对数占总对数的20.63%。用70个随机选取的SSR标记进行基于模型的STRUCTURE和PCA群体结构分析,发现群体可以划分为三个亚群,但是群体结构并不严重;用两种模型(Q+K和PCA+K)共鉴定到164个SSR-性状关联,共涉及到65个SSR标记,其中少数位点只能被一种模型(Q+K或者PCA+K模型)检测到与研究的性状存在显著关联,其中40个SSR位点同时与两个及以上性状间存在关联。该研究所检测到的很多关联位点在前人连锁分析结果的置信区间内,有的在前人连锁分析结果标记的附近.说明本研究结果比较可靠。并对关联结果较好的35个位点进行了优异等位变异的挖掘。4.用1142个SNP标记对大豆籽粒性状进行全基因组的关联分析,结果显示:栽培大豆中材料间籽粒大小和粒形性状存在广泛表型变异;全基因组的关联分析共鉴定到136个SNP-性状关联,涉及79个SNP标记,其中34个SNP位点与两个及以上性状存在共关联,百粒重检测到19个关联的SNP、粒长鉴定到27个、粒宽19个、粒高32个、长宽比8个、长高比19个和宽高比10个;还发现共关联标记主要是籽粒大小性状之间的共关联或者是粒型性状之间的共关联,只有3个SNP位点同时与籽粒大小与粒形性状存在共关联。这可能是因为大豆的籽粒大小与粒形性状分别由不同的遗传因素控制的。5.用85对SSR标记在野生大豆群体中对六个产量相关性状进行关联分析,分析结果发现:基于STRUCTURE的分析将野生大豆群体划分为4个亚群,但是PCA分析显示群体遗传结构并不严重;两年两地共检测到22个SSR位点与六个产量性状存在显著关联。其中与开花期显著关联的有3个SSR位点,与成熟期显著关联的有5个SSR位点,与单株无效英率存在显著关联的有5个,与单株有效英数存在显著关联的SSR位点有4个,与百粒重存在显著关联的SSR位点有7个,与单株产量存在显著关联的SSR位点有5个。较多的位点仅在一个环境中被检测到,尤其是遗传力较低的单株有效英数和单株无效英率两个性状。定位到的位点较多的位于前人连锁分析的区间内,说明了本研究结果具有较好的可靠性,另外还鉴定到了一些新的稳定表达的位点。