大豆脂肪酸組分主效QTL的精細(xì)定位與候選基因的單倍型分析.pdf

1、大豆[Glycine max L.Merr.]含有約40％的蛋白質(zhì)和20％脂肪，是世界上食用植物蛋白和油脂的重要來(lái)源。大豆脂肪酸組成直接決定了大豆油脂的品質(zhì)，選育出高油、且脂肪酸配比合理的大豆品種是我們的主要育種目標(biāo)。本研究以不同類(lèi)型的大豆種質(zhì)為材料，分析其油分、脂肪酸組分的含量，結(jié)合分子標(biāo)記數(shù)據(jù)，探討不同類(lèi)型大豆種質(zhì)油脂組成特點(diǎn)與的演化規(guī)律;精細(xì)定位脂肪酸主效QTL;分析油脂相關(guān)候選基因的優(yōu)異單倍型和關(guān)聯(lián)位點(diǎn)，以期發(fā)掘與大豆油脂組分含

2、量相關(guān)的調(diào)控基因，為大豆油脂品質(zhì)改良育種提供理論參考。本研究的主要研究結(jié)果如下:
　　1、不同類(lèi)型大豆種質(zhì)的油脂組成特點(diǎn)和演化規(guī)律
　　以58份不同類(lèi)型（野生、半野生和栽培類(lèi)型）的大豆種質(zhì)為材料，利用32對(duì)SSR標(biāo)記分析大豆種質(zhì)間的遺傳多樣性和進(jìn)化關(guān)系，采用NIRS和GC方法分析大豆油分和脂肪酸組分含量，研究不同類(lèi)型大豆種質(zhì)的油脂組成特點(diǎn)和演化規(guī)律，結(jié)果表明，野生大豆和栽培大豆的油脂組成存在顯著差異，表現(xiàn)為栽培大豆油分含量顯

3、著高于野生大豆;在脂肪酸組成上，栽培大豆中油酸含量顯著高于野生大豆，而亞麻酸含量卻顯著低于野生大豆，由此可見(jiàn)，大豆油脂組成與大豆種質(zhì)的馴化程度有關(guān)，油分和亞麻酸含量可以作為大豆演化分類(lèi)的參考指標(biāo)。
　　2、大豆脂肪酸組成的主效QTL(qLNA20-1)精細(xì)定位
　　以260份大豆剩余雜合系(RHL)F59為材料，選用QTL區(qū)間內(nèi)26個(gè)多態(tài)性SSR標(biāo)記和9個(gè)多態(tài)性SLAF標(biāo)記對(duì)RHL家系的基因型進(jìn)行分型，結(jié)合脂肪酸表型數(shù)據(jù)，采

4、用ICIMapping軟件中的ICM-ADD方法進(jìn)行qLNA20-1區(qū)間的精細(xì)定位。結(jié)果發(fā)現(xiàn)有4個(gè)精細(xì)定位區(qū)間與臘肪酸組分相關(guān)，分別為SSR134-SSR130、SSR167-SSR174、SSR9-SSR68、SSR15-SSR94，表型貢獻(xiàn)率為4.3％-8.17％。其中標(biāo)記區(qū)間SR134-SSR130、SSR9-SSR68、SSR15-SSR94分別與大豆硬脂酸、油酸、亞油酸含量相關(guān)，SSR167-SSR174與油酸和亞油酸含量相關(guān)

5、;4個(gè)定位區(qū)間內(nèi)共找到24個(gè)基因，其中17個(gè)基因已被注釋。
　　3、大豆脂肪酸相關(guān)候選基因GmDOF-1和GmMYB-1的優(yōu)異單倍型和關(guān)聯(lián)位點(diǎn)
　　以286份不同大豆品種（系）為材料構(gòu)建了大豆自然群體，通過(guò)對(duì)群體內(nèi)兩個(gè)候選基因序列進(jìn)行變異分析發(fā)現(xiàn)，針對(duì)GmDOF-1基因在286份大豆材料中共有3種單倍型，包含8個(gè)SNP和2個(gè)Indel變異位點(diǎn);方差分析表明，單倍型H1為高硬脂酸優(yōu)異單倍型;關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)，841-843與133

6、6位點(diǎn)與多個(gè)油脂性狀緊密關(guān)聯(lián)，其中841-843位于基因編碼區(qū)，在氨基酸水平上引起了一個(gè)甘氨酸的插入缺失;通過(guò)對(duì)不同氨基酸變異類(lèi)型種質(zhì)的方差分析發(fā)現(xiàn)，甘氨酸缺失變異類(lèi)型為高油含量?jī)?yōu)異等位變異。針對(duì)GmMYB-1基因，存在5種單倍型變異，包含14個(gè)SNP變異位點(diǎn)，其中6個(gè)位點(diǎn)為基因編碼區(qū);方差分析表明，單倍型H5為高油和高棕櫚酸優(yōu)異單倍型;關(guān)聯(lián)分析表明，位于編碼區(qū)的114、198、7850位點(diǎn)與多個(gè)油脂性狀緊密關(guān)聯(lián)，其中7850位點(diǎn)的變異