大豆重组自交系群体NJRSXG百粒重超亲分离的遗传解析

• 作者: 孟珊 张英虎 王宇峰 盖钧镒 贺建波 赵团结 邢光南
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 大豆 重组自交系 百粒重 连锁定位 QTL-allele矩阵
• 年，卷（期）: 2015,（22）
• 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: 4408-4416
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.002

摘要

【目的】解析大豆重组自交系中百粒重的 QTL 及其等位变异效应，探究重组自交系中百粒重存在超亲分离的原因，为进一步培育不同类型百粒重大豆提供遗传依据。【方法】利用以先进2号和赶泰2-2为亲本衍生的重组自交系群体NJRSXG为材料，在2009—2011年共5种环境下测定百粒重表型数据，建立具有400个SSR标记的遗传图谱，选用QTLNetwork V2.1软件中混合模型区间作图方法（mixed model based composite interval mapping， MCIM）对表型数据和基因型数据进行大豆百粒重QTL 定位研究。在定位结果基础上，分析每个重组自交系群体中每个家系百粒重QTL等位变异类型，建立百粒重QTL-allele矩阵。【结果】5种环境试验的平均结果，亲本先进2号和赶泰2-2的百粒重分别为16.92和14.14g，重组自交系百粒重变幅为12.09—25.01 g，存在超亲分离，多环境下遗传变异系数（genotypic coefficient of variation,GCV）为16.06%，遗传率为96.17%。利用MCIM方法联合5环境原始数据，总共检测到10个加性QTL和9对上位性QTL，10个加性QTL的表型变异解释率变幅为0.69%—14.93%，其中Sw-05-2、Sw-08-1、Sw-12-1和Sw-17-1的表型变异解释率较高，分别为6.91%、14.93%、7.80%和5.01%，Sw-13-3为以往未见报道并兼具加性和上位性效应的位点。上位性QTL的表型变异解释率较小，变幅为0.31%—3.44%，其中Sw-e4的表型变异解释率最高。联合多环境方差分析和 QTL 定位结果，解析大豆百粒重的遗传结构，发现加性 QTL累积贡献了47.91%表型变异，上位性QTL累积贡献13.06%表型变异，未检测出的微效QTL累计解释了35.20%的表型变异。在定位的同时，获得了QTL等位变异的效应，分析重组自交系及其亲本中百粒重QTL等位变异的组成，建立了NJRSXG的百粒重QTL-allele矩阵；两亲本分别具有7对和3对加性增效等位变异，属互补型组合；矩阵中没有一个重组自交家系包含所有减效等位变异或增效等位变异，表明重组自交家系具有进一步改良的潜力；大粒型家系具有较多增效等位变异，小粒型家系具有较多减效等位变异；说明百粒重位点间的重组是产生超亲家系的重要原因。【结论】利用重组自交系群体能够产生超亲分离家系；联合多环境数据检测到10个加性QTL和9对上位性QTL；百粒重QTL位点间的重组是超亲分离的原因；重组自交家系间具有进一步重组的潜力。