幼苗期大豆根系性状的遗传分析与QTL检测

• 作者: 余永亮 崔暐文 巩鹏涛 张海洋 方宣钧 杨红旗 梁慧珍 董薇
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 大豆 根系性状 幼苗期 遗传 QTL
• 年，卷（期）: 2014,（9）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种?种质资源?分子遗传学
• 页码范围: 1681-1691
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.09.003

摘要

【目的】研究幼苗期大豆根系性状的遗传规律并进行QTL定位，推进大豆品种选育进程。【方法】以栽培大豆晋豆23为母本，半野生大豆灰布支黑豆（ZDD2315）为父本及其所衍生的447个RIL作为供试群体，取亲本及447个家系各30粒种子，用灭菌纸包裹后分别于2013年5月27日、6月28日放置在清水培育，每组试验设置3次重复，环境温度20-28℃，幼苗长到V 2期，分别于2013年6月8日、7月8日对幼苗期相关根部性状数据进行测量。采用主基因+多基因混合遗传分离分析法和复合区间作图法，对大豆幼苗期根系性状进行遗传分析和QTL定位。定位所用图谱全长2047.6 cM，包括27个连锁群，232个标记位点。【结果】主根长、侧根数、根重、根体积和茎叶重各形状之间均呈现极显著正相关；下胚轴长和下胚轴重表现极显著正相关，与茎叶重表现出显著正相关。主根长受3对等效主基因控制，侧根数受2对重叠作用主基因控制，根重和根体积受4对等效主基因控制，下胚轴长受4对加性主基因控制，下胚轴重受4对加性-加性×加性上位性主基因控制，以上性状均没有检测到多基因效应。茎叶重受加性多基因控制，没有检测到主基因效应。共检测到24个与主根长、侧根数、根重、根体积、茎叶重、下胚轴长和下胚轴重相关的QTL，分别位于A1、A2、B1、B2、C2、D1b、F_1、G、H_1、H_2、I、K_2、L、M、N和O连锁群上。其中，主根长共检测到5个QTL，分布在B1、L、N、O连锁群上。解释的表型变异范围为7.05%-13.18%。侧根数共检测到4个QTL，分布在A1、D1b、I、L连锁群上。解释的表型变异范围为8.21%-16.43%。根重共检测到3个QTL，分布在F_1、G、N连锁群上。解释的表型变异范围为7.55%-10.85%。根体积，5月27日试验结果，共检测到3个QTL，分布在K_2和M连锁群上。解释的表型变异范围为8.44%-12.39%。6月28日试验结果，没有定位出主效QTL。茎叶重共检测到5个QTL，分布在A1、A2和N连锁群上。解释的表型变异范围为11.43%-38.91%。其中，qSW1-a2-1、qSW2-a2-1和qSW2-a2-1均定位在A2染色体上。下胚轴长，5月27日试验结果，共检测到1个QTL，分布在H_1连锁群上，表型贡献率为7.86%。6月28日试验结果，没有定位出主效QTL。下胚轴重共检测到3个QTL，分布在B2、C2、H_2连锁群上。解释的表型变异范围为7.70%-12.48%。【结论】幼苗期根系性状的遗传机制较复杂，茎叶重受多基因控制，其余性状主要受主基因控制。抗逆品种根系从幼苗期根系生长就表现出发根早、生长快、主根长、侧根多等特点，在实际育种过程中，需要对根系各性状间的关系进行综合考虑，确保根系整体健壮发达，协调统一。