夏大豆重组自交系群体遗传图谱构建及开花期QTL分析

• 作者: 孔杰杰 张新草 曹永策 李曙光 赵团结
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 大豆 开花期 遗传图谱 QTL
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 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: 683-694
• 页数: 12页
• 字数: 7620字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2020.04.002

摘要

[背景]开花期是大豆重要的生育期性状,不仅决定了大豆品种的适种范围,而且对大豆的产量和品质有重要影响.江淮地区是中国重要的大豆产区,目前对该地区夏大豆开花期性状遗传基础研究相对较少.[目的]利用2个夏大豆材料杂交衍生的重组自交系群体对开花期进行QTL定位,为分子标记辅助选择育种和基因克隆提供依据.[方法]以科丰35(KF35)和南农1138-2(NN1138-2)为亲本,构建了含91个家系(F2:8)的重组自交系群体(NJK3N-RIL),在6个环境下调查开花期性状数据.利用限制位点相关DNA测序(restriction-site associated DNA sequencing,RAD-seq)技术对群体亲本及家系材料进行SNP标记分型,并利用窗口滑动法进行bin标记划分.利用bin标记构建该群体的遗传图谱,结合多年多点的表型数据,使用QTL Network 2.2软件中的基于混合线性模型的复合区间作图法(mixed-model based composite interval mapping,MCIM)和Windows QTL Cartographer V2.5_011软件中的复合区间作图法(composite interval mapping,CIM)对开花期性状进行QTL分析.[结果]在大豆全基因组范围内共获得36778个高质量SNP标记,被划分为1733个bin标记.利用1733个bin标记构建了一张覆盖大豆20条染色体遗传图谱,图谱长度为2362.4 cM,标记间平均遗传距离为1.4 cM.利用MCIM法共检测到9个控制开花期的加性QTL、2对上位性QTL和1个环境互作QTL,3种效应累积贡献率分别为63.9％、4.6％和2.1％.利用CIM法共检测到10个控制开花期的QTL,其中qFT-8-1、qFT-11-1、qFT-15-1、qFT-16-1能在3个及以上环境检测到.综合2种分析方法,共检测到12个开花期QTL,其中qFT-8-1、qFT-11-1、qFT-15-1、qFT-16-1、qFT-16-2、qFT-20-1和qFT-20-2等能够被2种方法检测到.同时qFT-5-1、qFT-8-1、qFT-8-2、qFT-13-1、qFT-15-1和qFT-20-2等是本研究新检测到的开花期QTL.[结论]夏大豆开花期遗传构成复杂,但加性QTL效应占绝对优势,上位性互作及环境互作效应对开花期影响较小.qFT-8-1、qFT-11-1、qFT-15-1、qFT-16-1能够被2种方法在多个环境中检测到,是NJK3N-RIL群体中控制开花期的重要位点.