大豆农艺和品质性状遗传模型分析与QTL定位

论文摘要

本研究利用大豆RIL群体,采用数量性状主基因+多基因混合遗传模型,对大豆重要农艺性状和品质性状进行多世代联合遗传分析;应用已构建的遗传连锁图谱,进行各性状QTL定位研究。本研究取得的主要结果如下:1、大豆重要农艺和品质性状的遗传分析利用数量性状主基因+多基因混合遗传模型,对大豆Jinf RIL群体的重要农艺和品质性状进行遗传模型分析,结果表明:（1）大豆百粒重和产量的遗传规律符合3对主基因遗传模型（F）;（2）大豆底荚高度、株高、主茎节数、有效分枝数、荚粒数、蛋白质以及脂肪含量等多个性状遗传规律均符合2对主基因+多基因遗传模型（E）。遗传参数估算结果表明,（1）大豆百粒重和产量的遗传主要受主基因控制,同时对环境影响比较敏感;（2）底荚高度、主茎节数、脂肪含量等三个性状主要受多基因控制;（3）株高、有效分枝数、荚粒数、蛋白质含量等多个性状遗传受主基因+多基因控制。2、大豆重要农艺性状和品质性状QTL定位研究本研究利用Jinf RIL群体2009和2010两年的表型数据,结合遗传连锁图谱,采用复合区间作图法,对株高、主茎节数等8个农艺性状和蛋白质含量、脂肪含量等进行QTL分析,共检测到相关QTLs 39个。（1）2009年检测到百粒重QTLs 4个,分别位于连锁群a1,d1a和m上,两个主效QTLs遗传贡献率大于10%;底荚高度QTLs 2个,遗传贡献率分别是11.08%和9.7%,分别位于连锁群b2和c2上;一粒荚相关QTLs有2个,分别位于连锁群b2和k2上,表型解释率分别是12.18%和7.43%;检测到1个三粒荚QTL,位于a2连锁群上,表型解释率10.71%;检测到3个与蛋白质含量有关的QTL,其中位于连锁群g和连锁群h2的QTL,遗传贡献率分别是10.03%、10.92%,位于连锁群b2上的蛋白质含量QTL表型解释率8.81%,与satt416的距离仅1.59cM;与脂肪含量有关的QTLs有2个,分别位于连锁群d1a和n上,可以解释表型变异的14.93%。（2）2010年数据分析结果:检测到百粒重QTLs 3个,分别位于a1、e和j3上,其中位于连锁群a1上的QTL和检测到的2009年QTL位置一致,是遗传稳定性较好的位点;底荚高度QTLs 4个,分别在连锁群b2、h1、j2和k3上;株高相关QTL 1个,位于连锁群b1上,表型解释率为14.48%;荚粒数分析中,二粒荚有关QTLs 2个,位于连锁群f1和n上,遗传贡献率分别是16.27%、7.19%;无效荚QTLs 2个,总共可以解释表型变异的19.43%;四粒荚有关QTLs 3个,分别位于连锁群c2、d2和i上,遗传贡献率分别是13.73%、9.22%和11.32%;主茎节数相关QTL 1个,位于连锁群b1上;有效分枝数相关QTL 1个,位于连锁群d2上,对表型解释率为14.48%;产量性状共检测到相关QTL 4个,分别位于连锁群a1、b1和c1上,遗传贡献率8.79%-18.47%不等,加性效应值分别为-9.81、-9.08、15.43和-10.15;检测到1个蛋白质含量QTL,位于c2连锁群上,距离sat062标记14.01cM、遗传贡献率达44.04%,初步认定是一主效QTL;检测到的2个脂肪含量相关QTLs分别与f3上标记satt144和h2上satt317紧密连锁,遗传贡献率分别是6.17%和6.54%;粒重比有关QTL 1个,位于连锁群h2上,在标记satt317和satt142之间,加性效应为负值,遗传解释率10.44%。3、表型相关性分析结果两年数据相关性分析结果比较一致的有:产量与株高、主茎节数、有效分枝数、三粒荚以及粒重比之间存在稳定的正相关关系。主茎节数和百粒重、底荚高度、株高等都存在显著正相关。底荚高度和三粒荚显著负相关。有效分枝数和荚粒数（四粒荚除外）之间具有显著的正相关关系。三粒荚与蛋白质含量具有显著负相关。蛋白质含量和脂肪含量之间存在极显著负相关关系。数据分析也发现有两年结果不一致甚至相反的现象,可能与某些数量性状对环境比较敏感有关。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 第一章 文献综述
• 1.1 我国大豆概况
• 1.2 遗传学数量性状遗传模型研究进展
• 1.3 QTL 定位的主要方法
• 1.4 分子标记的发展
• 1.4.1 基于DNA-DNA 杂交的分子标记
• 1.4.2 基于PCR 技术的分子标记
• 1.4.3 基于限制性酶切和PCR 的分子标记
• 1.4.4 基于单个核苷酸多态性的分子标记技术
• 1.5 遗传图谱的构建
• 1.5.1 作图群体
• 1.5.2 分子遗传图谱构建的理论基础
• 1.5.3 分子图谱的完善和整合
• 1.5.4 大豆遗传图谱的研究
• 1.6 大豆品质性状和农艺性状的定位研究
• 1.6.1 大豆品质性状QTL 定位研究
• 1.6.2 大豆农艺性状的QTL 定位研究概况
• 1.7 大豆农艺性状和品质性状的相关性
• 1.7.1 大豆农艺性状与蛋白质含量的相关
• 1.7.2 大豆农艺性状与脂肪含量的相关
• 1.7.3 大豆农艺性状与其异黄酮含量的相关
• 1.8 大豆QTL 与分子标记辅助育种
• 第二章 引言
• 第三章 材料与方法
• 3.1 亲本选择
• 3.2 分离群体的构建
• 3.3 性状测定方法
• 3.4 数据分析方法
• 3.5 数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析
• 3.5.1 模型分析软件
• 3.5.2 模型选择依据与检验方法
• 3.5.3 AIC 准则
• 3.5.4 适合性检测
• 3.5.5 混合遗传模型类型及遗传参数
• 3.6 QTL 定位分析方法
• 第四章 结果与分析
• 4.1 亲本及RIL 群体各性状的变异
• 4.2 农艺性状和品质性状的相关性分析
• 4.2.1 2009 年各性状相关性分析结果
• 4.2.2 2010 年各性状相关性分析结果
• 4.3 大豆各性状的遗传模型构建
• 4.4 农艺性状的遗传分析结果
• 4.4.1 百粒重
• 4.4.2 底荚高度
• 4.4.3 株高
• 4.4.4 主茎节数
• 4.4.5 有效分枝数
• 4.4.6 荚粒数
• 4.4.7 产量
• 4.5 蛋白质、脂肪含量性状的遗传分析结果
• 4.5.1 蛋白质含量
• 4.5.2 脂肪含量
• 4.6 大豆各性状QTL 定位
• 4.6.1 基于2009 年RIL 群体各性状表型数据的QTL 定位
• 4.6.2 基于2010 年RIL 群体各性状表型数据的QTL 定位
• 第五章 讨论和结论
• 5.1 利用RIL 群体进行遗传模型分析的优点和意义
• 5.2 QTL 的检测效率
• 5.3 遗传模型与 QTL 的关系
• 5.4 数量性状的表型与 QTL 位点之间的关系
• 5.5 QTL 的分布规律和可靠性
• 5.6 定位 QTL 的利用和研究设想
• 5.7 结论
• 参考文献
• 英文摘要