接种根瘤菌环境下大豆叶形遗传及QTL定位分析

为探究接种根瘤菌环境下影响大豆叶形的遗传基础,本研究利用两个叶形具有显著差异的大豆品种及RIL群体,在接种和不接种根瘤菌环境下对大豆叶形性状进行遗传和QTL定位等分析。结果显示,叶形相关性状的遗传率在0.60~0.95之间,环境与基因型间存在互作效应,并且接种根瘤菌可以显著影响叶形指数(LS)与单株粒数(GN)、单株荚数(PD)和单株粒重(GW)的相关系数。此外,两种处理下共检测到8个QTL位点,LOD值范围在2.50~7.03,可解释6.4%~16.9%的遗传变异。其中,qLS-15可解释由根瘤菌×基因型互作引起叶形性状6.4%~9.3%的遗传变异,LOD值在2.50~3.69之间,表明qLS-15是与环境互作的主要遗传位点之一。综上所述,根瘤菌可以通过qLS-15影响大豆叶形,研究结果为解析根瘤菌提升大豆产量的内在机制提供了理论依据。

大豆叶柄角的QTL定位分析

叶柄角是大豆株型的重要构成因素,影响大豆冠层结构、光合作用效率以及最终产量。解析大豆叶柄角的遗传基础对提升大豆产量具有重要意义。本研究以2个叶柄角具有显著差异的亲本BLA和SLA以及它们衍生的RIL群体为材料,构建高密度的遗传图谱,对大豆不同部位的叶柄角进行QTL分析,并利用近等基因系验证部分QTL。遗传分析结果显示,叶柄角呈连续正态分布,符合数量性状遗传特征。利用GBS技术构建了包含859个Bin标记的大豆高密度遗传图谱,总遗传长度为2326.9cM,标记间平均距离为2.763cM;共检测到14个调控叶柄角的QTL,LOD值在2.58~4.80之间,可解释遗传变异范围在6.9%~12.4%之间,其中5个QTL定位在第12染色体上且成簇存在;构建的qLA12和qLA18的近等基因系表型结果显示,叶柄角在同一对近等基因家系间差异显著,表明qLA12和qLA18是2个可信的QTL。本研究为进一步克隆调控叶柄角功能基因奠定了基础,为大豆理想株型育种提供了遗传材料。

一种大豆苗期嫁接方法的建立

为建立大豆苗期自体嫁接高成苗率的嫁接体系,本研究以Williams 82为材料,对不同生长期的幼苗进行嫁接试验,并比较不同时间的避光缓苗处理对嫁接苗成活率的影响。结果表明,利用萌发4,7和10 d的幼苗,均能进行嫁接试验。其中,生长4 d的幼苗结合3 d的避光缓苗处理,成活率高达83%。由于砧木未保留子叶,此生长期的嫁接有利于开展大豆根、冠关系的研究。当砧木保留子叶时,即利用萌发7和10 d的幼苗进行嫁接并分别避光缓苗处理3和1 d,嫁接苗均能100%成活,是一种较优的大豆嫁接体系。本研究不仅丰富和优化了大豆嫁接技术,也为大豆根-冠生理与分子机制的研究提供了技术支撑。