菜用大豆鲜粒荚性状的主成分评价

对选育的12个菜用大豆品系的7个鲜粒荚性状进行了主成分分析,并进行评价。结果表明,单株荚重、分枝数、株高、百粒鲜重等性状的变异系数较大;在相关性上,株高与主茎节数间的相关系数和分枝数与单株荚数的相关系数达到显著水平呈极显著正相关;主成分分析结果表明,前4个主成分对变异的贡献率达90.00%。在12个育成品系中,4个主成分都好的品种有3个,3个主成分都好的品种有2个。

大豆重组自交系群体荚粒性状的QTL分析

利用大豆重组自交系soy01群体中的255个家系进行2年田间试验,采用两种作图方法,寻找一粒荚、四粒荚、每荚粒数等5个荚粒性状稳定的QTL。结果表明,利用区间作图法,2年共找到24个荚粒性状QTL,解释的遗传变异为5%-80%;利用复合区间作图法,2年共找到27个荚粒性状QTL,解释的遗传变异为4%-73%。利用复合区间作图法,2年找到2个重复出现、稳定的四粒荚QTL和2个每荚粒数QTL,为大豆荚粒性状QTL的精细定位和分子标记辅助育种提供了基础和依据。

不同环境下大豆荚粒性状的遗传与QTL分析

【目的】探讨大豆荚粒性状之间以及与产量之间的相互关系及其遗传机制,并定位控制其性状的QTL。【方法】以栽培大豆晋豆23为母本,半野生大豆灰布支黑豆为父本所衍生的474个重组自交系,通过3年2个重复的试验结果,用多年多点联合分析方法对荚粒及产量等9个性状进行遗传分析及数量性状定位。【结果】相关分析结果表明,产量与百粒重、粒长、单株粒重、2粒荚、3粒荚呈现显著或极显著正相关,在三年两地共定位了6个产量QTL、4个百粒重QTL、10个单株粒重QTL、2个粒宽QTL、5个粒长QTL、7个1粒荚QTL、5个2粒荚QTL、7个3粒荚QTL和5个4粒荚QTL。【结论】在不同年份和环境下检测到的QTL,可作为荚粒性状改良的候选染色体区段,用于分子标记辅助选择,同时也要注意环境的影响。

大豆荚粒相关性状的QTL分析

利用Harosoy和Clark导入到红丰11为背景的初级回交导入系定位了大豆荚粒相关性状的QTL。在两套导入系群体中,对13个荚粒性状共检测到37个相关的QTL位点,分布在18个连锁群上。根据不同群体QTL检测情况,可将其分为3类:第1类为在两套群体同时检测到的QTL,共有23个,分布在13个连锁群上;第2类为只在Clark为供体亲本的群体中检测到的QTL,共有7个,分布在4个连锁群上;第3类为只在Harosoy为供体亲本的群体中被检测到的QTL,共有7个,分布在7个连锁群上。两套群体均检测到的23个QTL,并且有7个QTL与前人研究结果较一致,这些QTL位点为稳定主效的QTL,对荚粒性状贡献较大。本研究所构建的两套大豆回交导入系群体都是以红丰11作为轮回亲本,由于遗传背景较为一致,减小了其对QTL定位的干扰,排除了由于基因累赘所造成的偏差。因此QTL一致性较高,为标记辅助选择培育高产品种奠定了基础。

大豆种质资源叶型和荚粒性状的关系及与SSR标记的关联分析

选用167份国内外大豆品种资源材料,依据叶长/宽比值将其划分为宽叶型和窄叶型,分析叶型相关性状与荚粒性状的相关性,结果表明叶宽、叶长/宽比均与每荚粒数显著相关(r=-0.69和0.64,P<0.001)。选用均匀分布于大豆20条连锁群上的65个SSR标记分析资源材料的群体结构,并用目标区间内13个SSR标记与叶型相关性状和荚粒性状进行关联分析,结果显示,标记20-285与每荚粒数显著关联,推测控制每荚粒数的基因可能位于标记20-285附近;标记20-26和20-45间的标记几乎都与叶长/宽比存在显著的关联性,推测控制叶型的基因位于标记20-26和20-45之间。相关分析和关联分析证实大豆叶型与荚粒性状存在密切关系,并缩小了每荚粒数和叶型候选基因的区间。

大豆荚粒性状对单株产量的效应分析

针对河南省内外14个大豆品种的若干荚粒性状进行相关分析和通径分析,结果表明,大豆单株荚数、单株荚重、单株粒位数、单株粒数、百粒重、荚皮重与单株产量呈正相关,而荚皮重/粒重与单株产量呈负相关;对单株产量为直接正效应的性状的通径系数大小依次是单株荚重、单株粒位数、单株荚数、株高和百粒重,为直接负效应的性状依次是荚皮重/粒重、单株粒数和荚皮重。此结果对大豆育种工作有一定的参考价值。

大豆荚粒性状的QTL分析

利用Charleston×东农594构建的F2衍生的149个F2:14～F2:16株系组成的重组自交系群体,采用复合区间作图法(CIM)和多重区间作图法(MIM),连续3 a对一粒荚数、二粒荚数、三粒荚数和四粒荚数共4个荚粒性状进行QTL分析。结果表明:3 a间CIM和MIM分别定位到13个和24个QTL,分布11个连锁群上。采用CIM法,定位到1个控制一粒荚数的QTL在2 a中稳定出现;采用MIM法,定位到1个控制二粒荚数的QTL和1个控制四粒荚数的QTL在2 a中稳定出现,且控制四粒荚数的QTL 2 a的性状贡献率分别为72.5%和37.6%。

野生大豆荚粒相关性状QTL定位

利用复合区间作图法和混合线性模型复合区间作图法,对野生大豆江浦野生豆-5和栽培大豆南农06-17所得的F2∶3家系(2008、2009年)及F2∶4家系(2009年)的单株有效荚数、单株粒重、百粒重3个荚粒相关性状进行QTL分析。结果表明:复合区间作图法检测到27个QTL,混合线性模型复合区间作图法检测到18个加性显性QTL和13对上位性QTL,2种方法共同检测到17个QTL,其中12个QTL(qEPP-H-1、qEPP-Lb-1、qSWP-La-1、qSWP-Lb-1、qSW-B1-1、qSW-B2-1、qSW-D1b-1、qSW-H-1、qSW-H-2、qSW-I-2、qSW-Lb-1和qSW-Ma-1)在2 a或2个世代稳定表达,qEPP-H-1、qEPP-Lb-1和qSWP-Lb-1的增效等位基因来源于野生大豆。研究结果为野生大豆优异等位基因的发掘、栽培大豆遗传基础的拓宽以及大豆产量分子标记辅助育种提供理论依据。

大豆主要荚粒性状与百粒质量的多元分析与评价

为了解大豆种质资源中荚粒性状与产量性状(百粒质量)间的关系,以102个大豆种质资源为试验材料,通过对8个主要农艺性状的遗传变异分析、相关性分析和主成分分析,为大豆种质资源的评价和新品种培育提供参考。结果表明,102个大豆材料中除了荚长、荚宽和粒长这3个性状的变异系数比较小外,其他性状的比较大,且性状间表现出较大差异,表明试验中种质资源间有很大差异。相关分析结果表明,百粒质量性状与这7个大豆荚粒性状均存在极显著的正相关性,这7个性状对百粒质量的总效应排序为:粒宽>荚宽>荚质量>荚长>粒长>粒厚>荚厚。根据综合得分进行聚类分析发现,第Ⅳ类的综合主成分得分最高,与其他种质的亲缘关系较远,因此,若用第Ⅳ类大豆资源与前三类群大豆进行杂交有可能产生较大的杂交优势。

间作对大豆荚粒性状及种子脂肪酸组分的影响

间作大豆．五种荚粒性状的均数都小于各自的对照（单作）．且差异都达到极显著水平（t=-366～－4．76），按下降幅度排列依次为：单株粒重＞粒茎比＞单株粒数＞单株荚数＞百粒重。除百粒重外，其余四性状相互间都表现了高度显著正相关（r=0．743～0.957），但偏相关分析．百粒重分别与粒数和粒茎比搭配．那么对单株产量的偏相关也可达显著以上水平。间作与单作（ck）大豆种子脂肪酸组分平均含量差异较小（|t|<t0.05），脂肪酸组分间的相关也相当稳定．表明大豆间作并不会影响种子脂肪酸组分的含量和比例，更不会降低种子脂肪的品质。

基于BSA-seq结合连锁分析发掘大豆荚粒性状QTLs及候选基因

豆荚和籽粒是大豆重要的产量形成器官,同时,荚粒性状作为大豆重要外观品质,还直接影响其商品性。鉴于此,基于大豆重组自交系群体(recombinant inbred line,RIL)在多种环境条件下的荚粒性状(荚长、荚宽、荚重、粒长、粒宽和粒重),筛选极端家系构建2个混池——大荚大粒池(large pool,LP)和小荚小粒池(small pool,SP);经混合群体分离测序(bulked segregant analysis sequencing,BSA-seq)寻找控制荚粒性状的遗传位点,同时结合前期该群体连锁定位QTLs以及RIL亲本荚粒转录组数据,发掘多环境、多方法、多性状共定位区间以及候选基因。结果表明,构建的LP与SP混池在不同环境下的荚粒性状存在显著差异,BSA-seq结果与Williams82参考基因组的平均比对效率在98%以上,10×基因组覆盖率在94%以上;基于此,在置信度0.95时,经SNP-index、Euclidean distance(ED)和G-statistic算法分别获得27、41和51个关联区域,在置信度0.99时,分别获得5、15和16个关联区域,位于11条染色体(1、3、4、6、7、12、13、15、17、19和20号);经与前期连锁定位QTLs比较发现,在7、19和20号染色体上存在多环境、多方法、多性状共定位遗传位点,且20号染色体SNP标记ss715637629及19号染色体SNP标记ss715635705、ss715635755、ss715635844等在连锁定位与BSA-seq同时被检测到;进一步分析3种BSA-seq算法共关联区域内的候选基因,发现40个基因存在外显子非同义突变,其中15个基因在RIL群体亲本C813和KN7豆荚和籽粒表达量较高,并有3个基因随豆荚发育进程表达量增加。以上结果为开展大豆荚粒性状分子遗传改良以及遗传基础解析奠定了重要基础。

菜用大豆粒荚选择标准的研究

通过对 1 2个菜用大豆的粒荚性状间相互关系的研究 ,提出菜用大豆专用品种二粒荚粒荚选择标准 :百粒重 2 9.72 -3 4.58g;百粒鲜重 60 .79-70 .55g;鲜百荚皮重1 3 5.89-1 61 .0 5g;百荚鲜重 2 57.4 7-3 0 2 .75g;鲜荚皮长 5.2 4 -5.98cm;鲜荚皮宽1 .4 5-1 .62 cm,在此范围内三粒荚需占 0 -52 .9%。各种类的粒荚 1 2个性状间均表现极显著的相关 ,建议以干百粒重、荚皮宽、长作为对粒荚其它性状的相关预测性状 。

大豆鲜荚籽粒上位性QTL及其互作效应分析

荚粒是大豆主要的收获器官,直接影响鲜食大豆品种审定和产品出口。然而,荚粒性状由多基因控制,目前主要集中在加性数量性状位点(quantitative trait loci,QTL)发掘方面,对上位性QTL及其互作效应报道甚少。鉴于此,通过鉴定大豆重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体2年4种环境条件下鲜荚和籽粒的长度、宽度、重量等相关性状,发掘控制其上位性QTLs,并研究其互作效应,结果发现,8种测试性状共检测到321对"加性×加性"上位性QTLs,涉及所有染色体,构成复杂的上位性QTLs互作网络,其中包括144对正向效应和177对负向效应QTLs,并以13号染色体分布数量最多;进一步分析发现,存在34对"一因多效"加性×加性上位性QTLs,且加性×加性上位性QTLs间的互作贡献率为1.89%~4.85%,高于其与环境互作贡献率,说明遗传因素为主;上述34对QTLs涉及18条染色体,其中包含定位区间一致的23对"一因多效"QTLs,并有6组上位性QTLs以"一对多"方式发挥功能,16组以"一对一"方式发挥作用。上述结果不仅为实现大豆荚粒性状精准分子遗传改良提供了选择标记,并为进一步揭示大豆荚粒性状分子遗传机制提供了依据。

大豆产量和产量构成因子及倒伏性的QTL分析

随机选取中豆29×中豆32重组自交系群体中165个家系作为2年田间试验材料,分析大豆单株产量、产量构成因子及倒伏性的相关性和遗传效应,并检测各性状QTL。结果表明,38个与产量、产量构成因子及倒伏性状等有关的QTL主要集中在C2、F和I连锁群。表型相关分析结果与QTL定位结果一致。在F连锁群上,2年均检测到倒伏QTLqLD-15-1,解释的表型变异超过20%,与百粒重和分枝荚数QTL分别位于相同和相邻标记区间,表明产量相关性状与倒伏性存在一定的关联。在I连锁群上,每荚粒数QTL和二、三、四粒荚数QTL不仅于同一位置,解释的表型变异为32%-65%,并且2个年份均重复出现,每荚粒数和四粒荚数QTL与二、三粒荚数QTL的增效基因分别来自不同的亲本。这4个粒荚性状QTL的共位性与表型相关分析结果一致,证实每荚粒数和四粒荚数与二、三粒荚数分别由不同的机制调控。

闽西北菜用大豆新品种引进试验

为了筛选适合福建省种植的优质、高产、多抗、适应性广、商品价值高的菜用大豆新品种,特引进6个品种进行比较试验。结果表明,早熟王、交大127、闽豆7号3个品种综合表现较好,可以继续进行试验;浙鲜1027、兴化豆1号终止试验。