论文部分内容阅读
大豆[Glycine max L.Merr.]含有约40%的蛋白质和20%脂肪,是世界上食用植物蛋白和油脂的重要来源。大豆脂肪酸组成直接决定了大豆油脂的品质,选育出高油、且脂肪酸配比合理的大豆品种是我们的主要育种目标。本研究以不同类型的大豆种质为材料,分析其油分、脂肪酸组分的含量,结合分子标记数据,探讨不同类型大豆种质油脂组成特点与的演化规律;精细定位脂肪酸主效QTL;分析油脂相关候选基因的优异单倍型和关联位点,以期发掘与大豆油脂组分含量相关的调控基因,为大豆油脂品质改良育种提供理论参考。本研究的主要研究结果如下:1、不同类型大豆种质的油脂组成特点和演化规律以58份不同类型(野生、半野生和栽培类型)的大豆种质为材料,利用32对SSR标记分析大豆种质间的遗传多样性和进化关系,采用NIRS和GC方法分析大豆油分和脂肪酸组分含量,研究不同类型大豆种质的油脂组成特点和演化规律,结果表明,野生大豆和栽培大豆的油脂组成存在显著差异,表现为栽培大豆油分含量显著高于野生大豆;在脂肪酸组成上,栽培大豆中油酸含量显著高于野生大豆,而亚麻酸含量却显著低于野生大豆,由此可见,大豆油脂组成与大豆种质的驯化程度有关,油分和亚麻酸含量可以作为大豆演化分类的参考指标。2、大豆脂肪酸组成的主效QTL(qLNA20-1)精细定位以260份大豆剩余杂合系(RHL)F5:9为材料,选用QTL区间内26个多态性SSR标记和9个多态性SLAF标记对RHL家系的基因型进行分型,结合脂肪酸表型数据,采用ICIMapping软件中的ICM-ADD方法进行qLNA20-1区间的精细定位。结果发现有4个精细定位区间与脂肪酸组分相关,分别为SSR134-SSR130、SSR167-SSR174、SSR9-SSR68、SSR15-SSR94,表型贡献率为4.3%-8.17%。其中标记区间SR134-SSR130、SSR9-SSR68、SSR15-SSR94分别与大豆硬脂酸、油酸、亚油酸含量相关,SSR167-SSR174与油酸和亚油酸含量相关;4个定位区间内共找到24个基因,其中17个基因已被注释。3、大豆脂肪酸相关候选基因GmDOF-1和GmMYB-1的优异单倍型和关联位点以286份不同大豆品种(系)为材料构建了大豆自然群体,通过对群体内两个候选基因序列进行变异分析发现,针对GmDOF-1基因在286份大豆材料中共有3种单倍型,包含8个SNP和2个Indel变异位点;方差分析表明,单倍型H1为高硬脂酸优异单倍型;关联分析发现,841-843与1336位点与多个油脂性状紧密关联,其中841-843位于基因编码区,在氨基酸水平上引起了一个甘氨酸的插入缺失;通过对不同氨基酸变异类型种质的方差分析发现,甘氨酸缺失变异类型为高油含量优异等位变异。针对GmMYB-1基因,存在5种单倍型变异,包含14个SNP变异位点,其中6个位点为基因编码区;方差分析表明,单倍型H5为高油和高棕榈酸优异单倍型;关联分析表明,位于编码区的114、198、7850位点与多个油脂性状紧密关联,其中7850位点的变异导致氨基酸水平上的苯丙氨酸与丝氨酸的等位变异,通过对两种氨基酸变异类型种质的方差分析发现,苯丙氨酸变异类型种质的油脂含量显著高于丝氨酸等位变异类型。