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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
1402
were examined by CIM.
qDFM6
-
1
was found in the same marker region between
Sat_062
and
Satt520
as
qPDH6
-
1
on LG C2 (Chr-
omosome 6), with linkage distance of 7.2 cM , LOD value of 6.59, and 21.77% of total variance accountable.
qDFM6
-
2
was also found
on chromosome 6 in the region between
Satt291
and
Satt305
with linkage distance of 12.3 cM, LOD value of 2.85, and 9.74% of the
total variance accounted for
qDFM18
-
1
was mapped on LG A2 (Chromosome 18) in the region between
Satt217
and
Satt130
, with linkage
distance of 0.6 cM, LOD value 2.81, and 7.74% of the total variance accounted for. 3 QTLs related to RTW were also identified, des-
ignated as
qRTW11
-
1
,
qRTW4
-
1
, and
qRTW8
-
1
, which were mapped in the regions between the SSR markers
Satt426
and
Satt509
on LG 11, between
Satt361
and
Satt399
on LG 4 and between
Satt187
and
Satt377
on LG 8, with the corresponding linkage distances of
7.2 cM, 12.3 cM and 0.6 cM , LOD values 3.00, 2.77 and 2.14, and 9.03%, 8.20% and 7.02% of the total variance accounted for,
respectively.
Keywords
Glycine max
L.; Pod dehiscence; Ratio of thickness to width of pods; Days of full maturity; QTL mapping
研究背景
大豆
(
Glycine max
L.)
豆荚开裂
(pod dehiscence,
PDH)
是指大豆在成熟期，豆荚干燥失水之后，豆荚
沿着背部、腹部的缝合线裂开，然后散播出种子的
特性。这种开裂特性是为了更好的繁衍后代经过不
断进化形成的，在野生大豆中这种特性仍然是非常
普遍的。野生大豆在向栽培大豆的驯化过程中，人类
在不断的淘汰这种豆荚开裂特性，以便有效的收获
大豆籽粒。尽管豆荚不开裂或者不易开裂是培育大
豆栽培品种的育种目标之一，但是仍然有许多大豆
品种在延迟收割或天气干燥的情况下，豆荚会自然
裂开。这在大豆生产中会导致大豆产量的损失。
已有科学家采用大豆豆荚的开裂抗性和感性
的亲本品种，构建出重组自交系
(recombinant inbred
lines, RILs)
，并且利用这些家系对豆荚开裂特性进行
QTL
定位和分析。
Bailey
等
(1997)
在大豆
F4
代家系
中定位到
12
个与豆荚开裂特性相关
RFLP (Restri-
ion fragment length polymorphism)
标记，这些
QTL
座位分别位于第
2
、第
15
、第
16
和第
19
染色体上。
Funatsuki
等
(2006)
利用复合区间作图法，在大豆重组
自交系中定位到一个大豆豆荚开裂特性相关的
QTL
，将其命名为
qPDH1
，该
QTL
座位位于第
16
染色体上的
SSR
标记
Sat_093
和
Sat_366
之间，并
估计出该
QTL
的遗传距离为
2.9 cM
；
2008
年，他
们利用
4
个不同遗传背景的大豆材料，再次证明了
控制大豆豆荚开裂的
QTL
座位
qPDH1
位于
Sat_093
和
Sat_366
之间，表型变异率为
50%
，而且还发现
其中控制豆荚开裂的等位基因，在不同的遗传背景
下具有多重位点
(Funatsuki et al., 2008)
。
Suzuki
等
(2009)
认为
qPDH1
座位主要控制大豆豆荚的开裂
过程，而大豆的形态学特征在该过程中并没有发挥
明显的作用。
Yamada
等
(2009)
通过对几个大豆群体
进行分析，发现控制豆荚开裂抗性的基因在不同的
遗传背景下具有一定的差异，但是豆荚开裂特性仍
然是由
qPDH1
座位控制的。
Kang
等
(2009)
定位到
一个主要的以及
3
个次要的
QTL
座位，该主要
QTL
座位位于第
16
染色体上，也位于
qPDH1
附近；
3
个次要的
QTL
座位分别位于第
5
、第
14
和第
10
染
色体上，并且认为大豆的豆荚开裂特性在不同的遗
传背景下具有一定的差异性。
在本研究中，我们利用本实验室和山西省农科院
共同构建的大豆重组自交系群体
(JINF
群体
) (
刘学
义等
, 2003)
，对大豆豆荚的开裂特性、以及与之可能
关联的两个性状即大豆的完熟天数
(dys of full mat-
urety, DFM)
和豆荚厚
/
宽比
(rtio of thichness to width,
RTW)
，进行相关分析和
QTL
定位以期深入了解大豆
豆荚开裂特性以及与相关性状的相互关系，为进一
步克隆基因以及分子育种应用奠定基础。
1
结果分析
1.1
三个性状之间的相关性分析
对大豆
JINF
群体中的
112
个株系的大豆豆荚的
开裂特性
(pod dehiscence, PDH)
、大豆的完熟天数
(days of full maturity, DFM)
及豆荚厚宽比
(ratio of
thickness to width, RTW)
进行表型测定和统计后，用
SPSS 16.0
软件并对上述
3
个性状进行相关性分析。
结果显示大豆豆荚的开裂特性与其它两个性状
(
豆荚
的厚
/
宽比
,
大豆的完熟天数
)
之间具有一定的负相关
性。其中，
PDH
与
RTW
便有极显著的负相关性
(P=0.01,
-
0.960)
；
PDH
与
DFM
呈现显著负相关
(P=0.05,
-
0.740)
。而
RTW
与
DFM
之间则呈现显著
正相关
(P=0.05, 0.867)
。
1.2
大豆豆荚开裂性状的
QTL
定位
对大豆
JINF
群体中
112
个株系的豆荚开裂性
状进行
QTL
定位分析，利用
WinQTLCart 2.5
软件
中的复合区间作图法
(composite interval mapping,
CIM)
设定
LOD
值
>2.0
，定位到该性状在连锁群
C2
(
第
6
染色体
)
上有一个
QTL
座位，位于标记
Sat_062
和
Satt520
之间，命名为
qPDH6
-
1
，
LOD
值达到
12.15
，
遗传距离为
3.1 cM
，可解释的表型变异率为
49.44%
(
图
1,
表
1)
。