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大豆是重要粮食和油料作物，为人类提供赖以生存的植物蛋白与食用油。同时，大豆又是重要养地作物，大豆与根瘤菌的共生固氮，不仅减少氮肥施用，且可以改善土壤状态，促进农业可持续发展。然而，大豆结瘤固氮相关性状是多基因控制的数量性状，常规育种难以改良。鉴于此，本研究利用大豆自然群体与重组自交系群体，通过关联分析与连锁定位，寻找控制结瘤固氮相关性状遗传位点与基因，为改良大豆结瘤固氮能力的分子育种提供标记和基因资源。主要结果如下:
1.明确了供试自然群体与重组自交系群体11个结瘤固氮相关性状的遗传变异及相关关系。供试群体的根瘤个数、鲜重、干重，地上部鲜重、干重、氮百分含量、总氮含量，根系鲜重、干重、氮百分含量等结瘤固氮性状存在丰富遗传变异，变异系数分别为6.21％～29.95％、7.22％～26.52％;同时，多个相关性状间的相关系数达到显著或极显著，并以根瘤性状（根瘤个数、鲜重、干重）与植株生物重性状（地上部鲜重、干重，根系鲜重、干重）之间的相关性最大。
2.关联到38个与结瘤固氮显著相关遗传位点，并在其附近发掘到多个候选基因。利用自然群体在人工气候室和田间环境下的11个相关性状，结合基因型分析，发掘了38个与表型显著关联的SNP，组成20个Locus，位于8条染色体，其中17号染色体关联到的与植株地上部氮百分含量相关位点(Locus1～Locus3)在2种环境下均可检测到;进一步在该位点寻找候选基因发现，有些基因在大豆根瘤中特异表达，且受根瘤菌强烈诱导表达，并验证Glyma17g16400、Glyma17g15600的表达趋势。
3.定位到12个在田间环境下与大豆结瘤固氮显著相关加性QTL以及11对上位性QTL。利用RIL群体在田间环境下的11个相关性状，结合群体分子遗传连锁图谱，定位到12个显著相关加性QTL，分布于6条染色体，解释表型变异5.95％～11.56％，以植株地上部干重定位QTL数量最多（4个）;同时定位到11对显著相关上位性QTL，分布于10条染色体，其中包含2个一因多效QTL。同时，该群体检测到的部分QTL与自然群体显著关联的遗传位点重叠。
根据以上结果，得出本研究结论:供试自然群体与重组自交系群体的根瘤个数、鲜重、干重，地上部鲜重、干重，根系鲜重、干重等11个结瘤固氮相关性状存在丰富遗传变异，且多个性状间的相关系数达到显著或极显著;关联到38个在人工气候室和田间环境下与结瘤固氮显著相关遗传位点，组成20个Locus，位于8条染色体，17号染色体的关联位点(Locus1～Locus3)在2种环境下被检测到，在该染色体上发掘了2个在根系或根瘤中特异表达、受根瘤菌强烈诱导的候选基因;定位到12个在田间环境下与结瘤固氮显著相关加性QTL以及11对上位性QTL，其中加性QTL分布于6条染色体，以植株地上部干重定位QTL数量最多。
1.明确了供试自然群体与重组自交系群体11个结瘤固氮相关性状的遗传变异及相关关系。供试群体的根瘤个数、鲜重、干重，地上部鲜重、干重、氮百分含量、总氮含量，根系鲜重、干重、氮百分含量等结瘤固氮性状存在丰富遗传变异，变异系数分别为6.21％～29.95％、7.22％～26.52％;同时，多个相关性状间的相关系数达到显著或极显著，并以根瘤性状（根瘤个数、鲜重、干重）与植株生物重性状（地上部鲜重、干重，根系鲜重、干重）之间的相关性最大。
2.关联到38个与结瘤固氮显著相关遗传位点，并在其附近发掘到多个候选基因。利用自然群体在人工气候室和田间环境下的11个相关性状，结合基因型分析，发掘了38个与表型显著关联的SNP，组成20个Locus，位于8条染色体，其中17号染色体关联到的与植株地上部氮百分含量相关位点(Locus1～Locus3)在2种环境下均可检测到;进一步在该位点寻找候选基因发现，有些基因在大豆根瘤中特异表达，且受根瘤菌强烈诱导表达，并验证Glyma17g16400、Glyma17g15600的表达趋势。
3.定位到12个在田间环境下与大豆结瘤固氮显著相关加性QTL以及11对上位性QTL。利用RIL群体在田间环境下的11个相关性状，结合群体分子遗传连锁图谱，定位到12个显著相关加性QTL，分布于6条染色体，解释表型变异5.95％～11.56％，以植株地上部干重定位QTL数量最多（4个）;同时定位到11对显著相关上位性QTL，分布于10条染色体，其中包含2个一因多效QTL。同时，该群体检测到的部分QTL与自然群体显著关联的遗传位点重叠。
根据以上结果，得出本研究结论:供试自然群体与重组自交系群体的根瘤个数、鲜重、干重，地上部鲜重、干重，根系鲜重、干重等11个结瘤固氮相关性状存在丰富遗传变异，且多个性状间的相关系数达到显著或极显著;关联到38个在人工气候室和田间环境下与结瘤固氮显著相关遗传位点，组成20个Locus，位于8条染色体，17号染色体的关联位点(Locus1～Locus3)在2种环境下被检测到，在该染色体上发掘了2个在根系或根瘤中特异表达、受根瘤菌强烈诱导的候选基因;定位到12个在田间环境下与结瘤固氮显著相关加性QTL以及11对上位性QTL，其中加性QTL分布于6条染色体，以植株地上部干重定位QTL数量最多。