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分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1401
-
1407
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1401
-
1407
http://mpb.5th.sophiapublisher.com
1405
的作用，为下一步的研究提供了一定的方向。
Christiansen
等
(2002)
在大豆中发现多聚半乳糖
醛酸酶
(polygalacturonase, PG)
与油菜中的该基因具
有一定的差异，但是
Petersen
等
(1996)
等还是认为
油菜荚果的开裂特性与多聚半乳糖醛酸酶相关，巧
合的是，我们在
qRTW4
-
1
座位附近发现了
Glyma-
04g43340.1
以及第
18
染色体上的
qDFM18
-
1
座位
附近的
Glyma18g16870.1
基因编码的蛋白都具有多
聚半乳糖醛酸酶活性，这说明
PG
可能在大豆的开
裂过程中也具有一定的作用，也为下一步的研究提
供一定的方向。
水解酶在荚果植物的开裂过程中起着关键的
作用，这在荚果的开裂特性的研究中是被普遍接受
的
(Fry et al., 1992; Agrawal et al., 2002)
。而在第
6
染
色体
qPDH6
-
1
座位附近，我们发现了一个编码水解
酶的基因
Glyma06g01500.1
。
尽管对于上述基因的详细注释还不够清楚，以
及这些基因具有的相应活性是否与荚果的开裂相
关的性状有关，但是我们的研究表明生长素、相应
的多聚半乳糖醛酸酶以及水解酶在大豆豆荚开裂
特性的调控网络中可能具有的一定的作用。此外，
Arnaud
等
(2011)
等还认为在拟南芥中，由启动子区
域的基因序列来对荚果的开裂特性进行调控，这为
下一步荚果开裂特性的调控网络和基因的具体研
究提供了重要的研究材料和方向。
3
材料与方法
3.1
供试材料
大豆母本：栽培品种“晋豆
23
”
(
Glycine max
Merr.,
CV. Jinbean 23)
，在大豆成熟之后豆荚不容易裂开；
父本：半野生品种“灰布支”
(
Glycine max
Merr., CV.
ZDD2315)
，大豆成熟之后，荚果因为失水容而易开
裂；以及由它们构建而成的纯合的重组自交系
(reco-
mbinant inbred lines, RILs)
体系
(JINF
群体
)112
个株
系
(
刘学义等
, 2003)
均由山西省农科院经济作物研究
所刘学义研究员提供。
3.2
大豆遗传图谱及
QTL
分析
宛煜嵩等
(2005)
利用大豆
JINF
群体为材料，整
合了一张具有
227
个
SSRs
标记的大豆遗传连锁图，
后来巩鹏涛等
(2006)
基于该研究中的
SSRs
标记以
及大豆公共图谱中的标记，重新整合了一张新的图
谱。本研究所使用的遗传图谱是基于巩鹏涛等
(2006)
整合的图谱中的
240
个
SSRs
标记组成的大豆分子
遗传图谱。
在
SPSS 16.0
软件
Analyze
下的
Descriptive Sta-
tistics
中选择
Frequencies
，打开频数统计对话框后，
在
Charts
中选择
Histogram
选项及
With normal
curve
后进行各性状的柱形图的正态分布统计。在
SPSS 16.0
软件
Analyze
下的
Correlate
中选择
Biva-
riate
，然后在
Options
中选中
Means and standard dev-
iations
以及
Excludes cases pairwise
，再设置
Corre-
lation Coeffecients
选项为
Pearson
，
Test of Signifi-
cance
中选择
Two-tailed
，然后选中
Flag significant
correlations
之后进行
3
个性状之间的相关性分析。各
个性状的
QTL
定位是在
WinQTLCat 2.5
软件
(http://
statgen.ncsu.edu/qtlcart/WQTLCart.htm)
中导入数据
后，采用
CIM
法，将
Walk speed
设定为
2
，然后将
By Manual Input
设定为
11.50
，其余为默认值。
3.3
田间种植
供试材料在播种前进行晒种
1 d
，于
2011
年
8
月
5
日在海南省热带农业资源开发与利用研究所的
防虫网室中进行播种。播种采用
20 cm
×
20 cm
的
方盆进行，每盆装泥土
4 kg (
泥土也同种子一起进
行翻晒一天
)
，播种前在泥土中拌上有机肥。播种时
每个亲本
(
晋豆
23
×灰布支
)
各
3
盆，
112
个
RILs
各
1
盆，每盆播种
5~6
粒种子，待苗长至
V4
期
(
第
1
个三出复叶节至第
2
个三出复叶节
)
进行定苗，每盆
保留
3
个株系。在苗生长期进行定期的浇水及除草
等相关的管理工作，并在相应的生长期做好数据记
录和采收工作。
3.4
表型测定
3.4.1
豆荚开裂性状的表型评估
待大豆长至
R8
期
(Full maturity,
即有
95%
的
豆荚的颜色变为黄色
,
棕色或者黑色
)
时，便采集荚
果，每个植株采摘
10~20
个不等，并且在室温环境下
干燥
15 d
。
然后进行热处理，具体的处理方法参照
Tukamu-
habwa
等
(2002)
的研究进行，并有所改动，即将烘箱
预热至
80
℃后，放入荚果烘
5 h (
为了防止豆荚爆裂
影响结果的统计，将荚果放入三角瓶后再放入烘箱
)
，
然后取出三角瓶统计开裂豆荚的个数，并记录其占
总荚果的百分比，该百分比即为该大豆植株的开裂
程度，然后在每个株系的
3
个重复中求平均值，利
用
SPSS 16.0
获得其柱形分布图
(
图
4)
。