论文部分内容阅读
随高产是大豆育种的主要目标,而荚数是大豆产量的重要组成因素,同时也是受多基因调控的数量性状。荚数往往受大豆品种和播种环境的影响,且荚数在大豆主茎上、中、下三个部位具有不均等分布的情况。本研究侧重于探索植株不同部位荚数的关系,并进一步探究调控其表达的QTL。通过大豆植株荚数空间分布的分析,可以进一步揭示大豆荚数在垂直分布空间上的差异,对大豆荚数育种目标的制定与实施有着借鉴意义;利用FW-RIL定位的优势,验证和补充调控植株荚数的QTL,得到的MQTL利于育种实践开展的同时,对QTL精细定位与候选基因的筛选与预测提供借鉴作用。田间试验于2016年在黑龙江省哈尔滨市进行,以大豆FW-RIL(垦丰14×垦丰15)×(黑农48×垦丰19)的160个家系作为遗传研究群体,将试验材料分为两个播期(5月7日、5月17日)进行播种。试验采用随机区组试验设计,并设置重复数为2。于始熟期过后,收获之前进行田间调查。调查主茎自茎尖生长点至子叶节各节的1粒荚数、2粒荚数、3粒荚数和4粒荚数。将植株地上部分按节数分为上、中、下三部分(即上、中、下三个部位的节数比为x:x±1:x),分别统计植株上、中、下三个部位的一粒荚数、二粒荚数、三粒荚数和四粒荚数。应用包含275个具有多态性的SSR标记的遗传连锁图谱,分别对两个播期的12个荚数性状进行QTL定位。利用完备区间作图法(ICIM),在LOD阈值设置为2.5的情况下定位QTL。搜集到了之前学者公开发表的来自17篇文献的调控大豆植株荚数的QTL共计59个,结合本研究定位到的QTL进行Meta-QTL分析。得出下列结果:(1)F测验的结果表明,FW-RIL在2个播期下,各性状的基因型(家系)间的差异均为极显著(P<0.01)。因此,该群体适宜于进行方差分析与QTL定位。从荚数在植株上的空间分布的角度上看,荚数集中分布于植株的中部,既中部多,上下少。且各类荚的数量表现为三粒荚>二粒荚>四粒荚>一粒荚。成对数据t测验结果表明,播期对该群体的12个性状中的中部二、三粒荚数影响显著(P<0.05),植株下部一、二粒荚数受播期的影响极显著(P<0.01)。12个性状的相关性分析表结果表明,两个播期下的上部一粒和上部二粒、上部二粒和上部三粒、上部一粒和中部一粒等24组荚数性状间具有显著(P<0.05)及以上水平的相关性。ANOVA分析结果表明,大豆植株荚数受到基因型、植株不同部位、基因型与播期互作效应、基因型与植株不同部位互作效应的影响极显著(P<0.01)。(2)共定位到72个控制大豆荚数的QTL。分别定位到调控主茎上、中、下三个部位的QTL的个数为:33个、28个和25个,分别定位到调控主茎一、二、三、四粒荚数的QTL的个数为:18个、20个、27个和27个。单个QTL可以解释的表型变异率(PVE)介于0.96%至16.85%之间。72个QTL中,40个QTL与之前学者定位到的QTL具有包含、重叠或交叉区域,其它32个QTL用以对荚数QTL进行补充。(3)定位到含有2个及以上组成QTL的MQTL共计37个。其中,MqPN-C2-2在具有较高表型贡献率(11.70%)的同时,相关QTL数量也达到最多,为20个。因此,可以将MqPN-C2-2认为是进行精细定位和候选基因筛选的良好MQTL选择。