大豆种皮色相关基因定位与利用研究-植物学专业论文.docx

HYPERLINK \l _bookmark0 3.2.2 连锁图谱的构建及 QTL 定位 26 HYPERLINK \l _bookmark1 3.2.3 大豆种皮色相关基因的精细定位 29 HYPERLINK \l _bookmark2 3.2.4 基于大豆种皮色初步定位区间候选基因分析 31 HYPERLINK \l _bookmark3 3.2.5 选择效率分析 33 HYPERLINK \l _bookmark4 3.4 讨论 33 HYPERLINK \l _bookmark5 3.4.1 多态性标记的设计与筛选 33 HYPERLINK \l _bookmark6 3.4.2 连锁图的构建与 QTL 定位 34 HYPERLINK \l _bookmark7 3.4.3 精细定位 34 HYPERLINK \l _bookmark8 3.4.4 候选区间基因的分析 35 HYPERLINK \l _bookmark9 3.4.5 选择效率分析 35 HYPERLINK \l _bookmark10 3.5 本章小结 36 HYPERLINK \l _bookmark11 第四章基于关联分析的种皮色相关基因的定位 37 HYPERLINK \l _bookmark12 4.1 材料与方法 37 HYPERLINK \l _bookmark13 4.1.1 试验材料 37 HYPERLINK \l _bookmark14 4.1.2 试验方法 37 HYPERLINK \l _bookmark15 4.2 结果与分析 39 HYPERLINK \l _bookmark16 4.2.1 群体遗传结构和聚类分析 39 HYPERLINK \l _bookmark17 4.2.2 候选区间关联分析 41 HYPERLINK \l _bookmark18 4.3 讨论 42 HYPERLINK \l _bookmark19 4.4 本章小结 43 HYPERLINK \l _bookmark20 结论 44 HYPERLINK \l _bookmark21 参考文献 45 HYPERLINK \l _bookmark22 攻读硕士学位期间发表的学术论文 53 HYPERLINK \l _bookmark23 原创性声明、使用授权书 54 HYPERLINK \l _bookmark24 致 谢 55 II 摘 要 大豆种皮颜色是重要的形态学标记，野生大豆多为黑色，而栽培大豆多为黄 色，它是在从野生大豆到栽培大豆的进化和人工选择过程中逐渐发生改变的。因 此，大豆种皮色相关基因研究无论对进化理论还是对育种实践都具有重要的意义。 种皮颜色是通过各种花色苷的沉积而形成的，虽然植物色素生物合成途径已经研 究的相对比较清楚，但大豆中控制种皮颜色形成的基因尚未进行深入研究。本研 究以黄色种皮的栽培大豆 ZP95-5383 为母本、黑色种皮的野生大豆 NY279 为父本 构建的遗传分离群体为材料，利用分离群体分组法（BSA）筛选与种皮颜色相关 的标记，通过复合区间作图法（CIM）初步定位控制种皮色相关的 QTLs，并通过 残余杂合系扩大群体对控制种皮颜色形成的基因进行精细定位，同时，利用关联 分析方法对 25 份重测序材料对候选区间进行分析验证，取得的主要研究结果如下： 1. 大豆种皮颜色的形成受多基因调控。通过对遗传分离群体 F2-F4 代种皮色 分离情况调查分析发现不同世代材料种皮颜色的分离比较复杂，黄、绿、褐、黑 4 种种皮色的家系在后代都发生分离，其中绿色分离最为复杂，但在每个世代中都 有纯合的家系产生，既包括在各世代中均不分离的家系也包括新产生的纯合的家 系，说明种皮色是由多个基因共同调控，同时也有相互作用的机制。 2. 利用 BSA 法初步定位了 2 个与种皮色相关的位点。通过 BSA 法从 420 个 SSR 标记中筛选出可能与种皮色相关标记 17 个，分别位于 1 号、6 号、8 号染色 体。利用这些标记分析了 F2 群体 171 个株系，采用 MapManagerQTXb17 软件构建 了遗传连锁图，以 Windows QTL Cartographer V2.5 软件的 CIM 方法定位到与种皮 色相关的位点 2 个，分别位于 1 号和 8 号染色体，LOD 值分别为 5 和 20，可解释 遗传变异 11%和 60%，遗传距离 15cM 和 22.17cM，物理距离为 2.3Mb 和 5.5Mb， 均为主效 QTL 位点。 3. 精细定位大豆种皮色的基因。利用残余杂合系构建扩大群体，通过对候选 区间标记进行加密使多态性标