大豆子粒氨基酸含量QTL定位

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大豆是重要经济作物,是植物蛋白及食用油主要来源。氨基酸是蛋白合成前体,也是组成多种酶及激素重要原料。然而植物体内氨基酸种类繁多,利用常规育种手段难以获得同步改良。通过QTL定位发掘与不同氨基酸连锁的分子标记和相关基因是实现氨基酸同步改良的重要途径。鉴于此,本研究以课题组前期利用高氨基酸种质郑92116和低氨基酸种质辽豆14构建的F67重组自交系为材料,多年多点鉴定其子粒17种氨基酸含量,明确群体氨基酸含量遗传变异,并进行QTL分析,发掘与大豆氨基酸含量紧密连锁的分子标记,为大豆分子标记辅助选择和高氨基酸大豆新品种培育奠定基础。主要结果如下:  1明确了供试大豆群体子粒17种氨基酸含量的遗传变异。通过分析供试群体在4种不同环境条件下的子粒氨基酸含量,不同株系间存在极显著差异,变异系数为5.13%-27.78%,存在丰富遗传变异。  2构建了大豆高密度遗传连锁图谱。图谱包含1866个标记(127个SSR标记、1739个SNP标记),全长4265.76cM,覆盖20条染色体,标记间平均距离2.35cM,各连锁群标记数目为61-138个。其中,F连锁群标记最多,含有138个,遗传距离为286.89cM,平均间距2.08cM。  3定位到81个氨基酸含量加性QTL。81个QTL位于13个连锁群,可解释1.19%-16.79%的表型变异。其中,19个QTL位于K连锁群,其增效基因大多来自郑92116;17个QTL位于D2连锁群,解释表型变异的3.62%-13.51%。同时发现多个一因多效QTL,其中D2连锁群ss715625893-Satt389标记间检测到同时控制10种氨基酸含量的一因多效QTL,贡献率8.84%-16.79%,且标记间距离1.2cM。  4定位到25个氨基酸含量上位性QTL。25个QTL控制7个性状,解释4.13%-20.81%的表型遗传变异;其中与苏氨酸、天冬氨酸相关的QTL各6个,与甘氨酸、谷氨酸相关的QTL各5个,与缬氨酸、丝氨酸、丙氨酸相关的QTL各1个。  基于以上结果,得出本研究结论:供试大豆群体子粒17种氨基酸含量存在丰富遗传变异;构建了包含1866个标记、全长4265.76cM、覆盖20条染色体、标记间平均距离2.35cM的高密度遗传连锁图谱;定位到81个子粒氨基酸含量加性QTL,表型贡献率在1.19%-16.79%;定位到25个与子粒氨基酸含量相关上位性QTL,表型贡献率在4.13%-20.81%。
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