基于SSR標(biāo)記的中國(guó)東北大豆育成品種遺傳多樣性及育種性狀的關(guān)聯(lián)分析.pdf

1、大豆是中國(guó)主要的糧食和經(jīng)濟(jì)作物,是油脂、蛋白質(zhì)及保健活性物質(zhì)的重要來(lái)源。東北是中國(guó)大豆的主產(chǎn)區(qū),我國(guó)在1923-2005年共育成了1300個(gè)大豆品種,其中東北育成682個(gè)。本研究利用均勻分布于大豆核基因組20個(gè)連鎖群的157個(gè)SSR和29個(gè)EST-SSR分子標(biāo)記對(duì)140份東北地區(qū)大豆育成品種開(kāi)展了如下研究:(1)分析我國(guó)東北地區(qū)大豆育成品種的遺傳多樣性,探討不同地理和時(shí)期群體的遺傳特異性和互補(bǔ)性。(2)分析東北地區(qū)大豆育成品種群體遺傳結(jié)

2、構(gòu)。(3)分析東北地區(qū)大豆育成品種的連鎖不平衡及其衰減,在此基礎(chǔ)上,對(duì)育種性狀QTL,進(jìn)行關(guān)聯(lián)定位。結(jié)果如下:
　　 1、140份東北地區(qū)大豆育成品種186對(duì)引物共檢測(cè)出878個(gè)等位變異,平均每個(gè)位點(diǎn)等位變異數(shù)是4.72個(gè),位點(diǎn)平均多態(tài)性信息含量(PIC)為0.482。利用SSR標(biāo)記進(jìn)行東北地區(qū)大豆育成品種遺傳關(guān)系無(wú)根樹(shù)狀聚類(lèi)將東北地區(qū)大豆育成品種分成三個(gè)亞群,三個(gè)亞群分別由黑龍江大豆育成品種、吉林大豆育成品種、遼寧大豆育成品種

3、主要組成,其中黑龍江亞群又可分為3個(gè)小亞群。分省亞群無(wú)根樹(shù)狀聚類(lèi)分析顯示,黑龍江與吉林大豆育成品種遺傳關(guān)系較近,與遼寧大豆育成品種遺傳關(guān)系較遠(yuǎn)。分時(shí)期亞群無(wú)根樹(shù)狀聚類(lèi)分析顯示祖先親本與1971-1990亞群遺傳關(guān)系較近；2001—2005與1991-2000之間遺傳關(guān)系較近,與祖先親本關(guān)系較遠(yuǎn)。
　　 2、東北地區(qū)大豆分省亞群、分時(shí)期亞群間的特有、特缺等位變異分析顯示:黑龍江、吉林、遼寧特有等位變異數(shù)分別為97、22、27；特缺

4、等位變異數(shù)為30、65、75；祖先親本、1923-1970、1971-1990、1991-2000、2001-2004亞群特有等位變異數(shù)為15、10、9、21、30；特缺等位變異數(shù)為73、25、20、4、1。這一結(jié)果顯示,黑龍江大豆不論是在補(bǔ)充等位變異上,還是特有等位變異上,都具有拓展吉林和遼寧大豆遺傳多樣性的潛在應(yīng)用價(jià)值,這得益于黑龍江大豆所處地域遼闊、遺傳豐富、親本來(lái)源廣泛等因素。分時(shí)期亞群間的結(jié)果顯示出,隨著時(shí)間的推移,東北地區(qū)大

5、豆近期育成品種的遺傳多樣性相較舊的育成品種有所增加。但是近期育成品種間的遺傳基礎(chǔ)卻日趨狹窄,導(dǎo)致近期育成品種群體遺傳基礎(chǔ)的單一性。
　　 3、基于STRUCTURE軟件進(jìn)行的Hardy-Weinberg平衡模型聚類(lèi),將140份東北大豆育成品種分為5個(gè)亞群,將矯正后的群體結(jié)構(gòu)作為協(xié)變量進(jìn)仃關(guān)聯(lián)分析。在P<0.005水平下,檢測(cè)到38個(gè)位點(diǎn)與開(kāi)花期、粒重、株高、水分、總油分、總蛋白、蛋白油分和7個(gè)農(nóng)藝、品質(zhì)性狀相關(guān)聯(lián)。一些標(biāo)記同時(shí)與

6、2個(gè)或多個(gè)性狀相關(guān)聯(lián),可能是性狀相關(guān)乃至一因多效的遺傳基礎(chǔ)；關(guān)聯(lián)位點(diǎn)中累計(jì)有11個(gè)位點(diǎn)與遺傳群體連鎖分析定位的QTL一致。與株高相關(guān)聯(lián)的位點(diǎn)Satt134,是本研究關(guān)聯(lián)分析結(jié)果中表型解釋率最高的位點(diǎn),為0.26,且其P值小于0.000001。
　　 4、利用TASSEL軟件對(duì)140份東北地區(qū)大豆育成品種連鎖不平衡分析表明,20個(gè)連鎖群上186個(gè)SSR位點(diǎn)的17205種兩兩位點(diǎn)組合中,不論共線(xiàn)性組合還是非共線(xiàn)性組合,都有一定程度的

7、LD存在。當(dāng)在統(tǒng)計(jì)概率(p<0.001)支持下,不平衡成對(duì)位點(diǎn)有1245個(gè),占總位點(diǎn)數(shù)組合的7.24％,其中共線(xiàn)連鎖不平衡位點(diǎn)有139個(gè),占連鎖不平衡位點(diǎn)組合的11.17％。1245個(gè)連鎖不平衡組合位點(diǎn)間的D'平均值為0.38,D'>0.5的比例占總位點(diǎn)組合的9.48％,其中,共線(xiàn)性組合和非共線(xiàn)性組合D'平均值分別為0.44和0.37,D'>0.5的比例分別為24.46％和7.69％?；赟PSS軟件的共線(xiàn)SSR位點(diǎn)D'值和遺傳距離(c