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大豆[Glycine Max(L.)Merr.]中含有40%左右的丰富蛋白质,是人类饮食和畜禽饲养最重要的植物蛋白来源之一,但是其氨基酸含量不均衡,如含硫氨基酸(甲硫氨酸Met和半胱氨酸Cys)的含量较低,是大豆营养价值的限制因素。因此对大豆营养品质改良的关键是增加其籽粒含硫氨基酸的含量。大豆含硫氨基酸含量主要由遗传因素决定,并受环境因素影响,是复杂的数量性状,其含量由多个基因共同调控。因此对于大豆营养品质的改良来说,与传统育种方法相比,分子标记辅助选择育种(MAS)更省时有效。本研究分别利用含有184和146个家系的科丰及波高两个重组自交系(RIL)群体对与含硫氨基酸相关的多个性状和GmMS基因表达量进行进行连锁分析,并对含硫氨基酸合成通路的关键酶基因(GmMS)进行eQTL分析,鉴定与含硫氨基酸相关的QTL和和GmMS基因表达量的eQTL,确定关键的QTL区间,并筛选调控其合成的候选基因,研究结果可为实现大豆高含硫氨基酸新品种的培育提供新的思路。主要研究内容包括:1.分别测定了由亲本科丰1号和南农1138-2及亲本波高和南农94-156构建的两个 RILs 群体 Met/PC、Cys/PC、Met+Cys/PC(SAA/PC)及蛋白(PC)含量。对 RILs群体2017年作为一个环境并结合2013、2014年两个环境(马玉杰,2017)将三年平均值作为一个单独环境进行QTL分析;对波高RILs群体2017及2018年2年环境及两年平均值作为一个单独环境进行QTL分析。研究表明:各群体表型值都大致符合正态分布且呈现出广泛的变异;各群体Cys/PC与Met/PC、SAA/PC均呈现正相关,与PC呈显著负相关;QTL分析结果发现科丰RILs群体中共定位到16个与各表型关联的QTL,其中在8和18号染色体分布的3个QTL由多年或多个性状共同鉴定到,波高RILs群体中共定位到18个与各表型关联的QTL,其中在8、13和16号染色体分布的4个QTL由多年或多个性状共同鉴定到,是主要的基因组区段。2.测定了科丰和波高RILs群体2年的GmMS(甲硫氨酸合成酶)基因在开花后45天种子中的基因表达量,并鉴定与之相关的eQTL。研究发现:基因表达量在两个群体中表现出广泛的变异,且分布近似正态分布。科丰RILs群体共鉴定到8个eQTL,主要分布在7、9、12、13及1 8号染色体;波高RILs群体鉴定到17个eQTL,主要分布在2、3、5、6、7、9、10、13、15、16及19号染色体。但两个群体中鉴定到与基因表达量相关联的eQTL与GmMS基因位于不同染色体上或与定位到的eQTL距离所调控基因较远,没有鉴定到与GmMS在基因组中物理位置较近的eQTL,因此认为鉴定到的是反式(trans-)eQTL。猜测可能只存在反式(trans-)eQTL来调控GmMS基因的表达,或者可能受环境等因素的影响较大,本研究未能鉴定到调控其表达的顺式(cis-)eQTL。3.根据前人研究结果,在10号染色体区段定位到一个候选基因(Glyma10g07420),其在拟南芥中的同源基因(AT2G36630)编码亚硫酸盐输出蛋白,命名为GmSET1,克隆其cDNA序列全长并对其进行表达分析及转基因鉴定。组织表达分析表明GmSET1在大豆的各个组织中都有表达,表达量最高的部位是根,其次是在幼嫩的荚中。将它在大豆毛状根中过表达,结果发现阳性毛状根中GmSET1的转录水平显著增加,且Met和Cys含量都得到了显著提高,说明其对大豆含硫氨基酸的合成至关重要。