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我国栽培大豆品种的遗传多样性分析与青籽粒性状QTL的关联定位

作 者: 王传林
导 师: 邢邯
学 校: 南京农业大学
专 业: 作物遗传育种
关键词: 大豆[Glycine max (L.) Merr.] 遗传多样性 青籽粒性状 遗传变异 关联分析
分类号: S565.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要


我国栽培大豆资源非常丰富,包括大量的地方品种和育成品种。对我国栽培大豆种质资源的遗传变异进行准确评价,挖掘特异种质资源,是菜用大豆品种选育的重要途径;研究我国栽培大豆群体青籽粒性状遗传变异特点并定位与其相关QTL的标记位点,将为菜用大豆分子标记辅助选择育种提供参考。本研究选用102对分布在全基因组上的SSR标记,检测由212份大豆育成品种和202份地方品种组成的栽培群体代表性材料,目的在于揭示我国栽培大豆的遗传多样性,青籽粒性状遗传变异特点,并利用关联分析方法定位菜用大豆性状相关的QTL位点。主要结果如下:(1)102对SSR标记在404份试验材料中共检测出474个等位变异,平均每个位点等位变异数是4.68个,位点的平均多态信息量为0.462,位于E连锁群上的Satt185标记的等位基因最多,为16个,多态性信息量PIC值为0.895,整体的遗传多样性水平不高。在185份南方大豆地方品种中共检测到458个等位变异位点,每个标记的平均等位变异为4.49,平均PIC值为0.431;(2)通过比较六个生态区中的遗传多样性,发现在生态区Ⅰ(北方一熟制春作大豆栽培区)、Ⅱ(黄淮海二熟制春夏作大豆栽培区)内,育成品种的PIC值略高于地方品种,而在生态区Ⅲ(长江中下游二熟制春夏作大豆栽培区)、Ⅳ(中南多熟制春夏秋作大豆栽培区)、V(西南高原二熟制春夏作大豆栽培区)和Ⅵ(华南热带多熟制四季大豆栽培区)内,地方品种的PIC值高于育成品种,并且差值有逐渐增大的趋势。根据Nei(1983)距离,用"Neighbor-Joining tree"方法进行我国栽培大豆品种遗传关系无根树状聚类,将我国栽培大豆品种分为9个亚群,不同生态区材料有聚到一起的趋势,说明栽培大豆品种各地理群体间在遗传上存在较大差异。(3)全部试验材料青籽粒蔗糖含量的总变幅较大,均包含9份国外材料两年的变幅,全国材料青籽粒蔗糖含量两年的平均值分别为67.23 mg/g和65.51 mg/g。两年数据在6个生态区的差异均较小,地方品种和育成品种之间的差异也较小。代表全国范围大豆种质资源群体的百荚鲜重和百粒鲜重的总变幅也呈现较大的变异,百荚鲜重和百粒鲜重的平均值分别为191.09 g和44.25 g。两个性状在区域间呈现出较大变异,百荚鲜重平均数最高的为Ⅲ区,最低的为V区,两者相差73.02 g,百粒鲜重平均数最高的为Ⅲ区,最低的为Ⅰ区,两者相差21.28 g。(4)青籽粒蔗糖含量与百荚鲜重和百粒鲜重的相关性均不显著,相关系数分别为0.049和0.056,而百荚鲜重和百粒鲜重的相关系数为0.622,达极显著水平。以占全部资源5%的最高和最低青籽粒蔗糖含量的标准筛选40份特异种质资源,多数来源于第1、Ⅱ和Ⅲ生态区,其中有两份品种的百荚鲜重符合亚洲蔬菜研究中心的500g小于或等于175个荚的标准。筛选结果说明了各生态区均积累了一些特异资源,这些资源可以改良后直接利用,也可以作为育种改良的中间材料。(5)对全国栽培大豆群体在20个连锁群上的分析结果表明,不论共线性组合,还是非共线性组合,都有一定程度LD的存在,但不平衡程度D>0.5的组合数较少,仅占总位点组合的2.13%;158份的南方地方大豆群体在20个连锁群上也存在广泛的LD结构,但不平衡程度D>0.5的组合数较少,仅占总位点组合的5.67%。可见,我国栽培大豆群体的D’随遗传距离的衰减较快。(6)通过关联分析,在全国栽培大豆群体中共检测41个位点的变异与青籽粒蔗糖含量、百荚鲜重和百粒鲜重3个性状变异相关。与蔗糖含量相关联的标记位点数为11个,其中Satt313也被Kim等(2005)检测到,表型变异解释率最大的标记位点为Satt141(解释率为0.07);与百荚鲜重和百粒鲜重相关联的标记位点数分别为23个和14个,对两者的表型变异解释率最大的标记位点分别是Satt588(解释率为0.301)和Satt095(解释率为0.355)。在南方地方大豆群体中共检测到22个位点的变异与蛋白质含量、脂肪含量、淀粉含量和可溶性糖等4个烘干青籽粒性状变异相关,与蛋白质含量相关联的位点有3个,表型变异解释率最大的是Satt590(解释率为0.111)。与脂肪含量相关联位点有13个,2年共有的关联位点为1个,即位于连锁群L上的Satt728,表型变异解释率最大的是Satt488(解释率为0.237)。与淀粉含量相关联位点有3个,表型变异解释率最大的是Satt185(解释率为0.24)。与可溶性糖含量相关联位点有9个,表型变异解释率最大的是Satt373(解释率为0.167)。

全文目录


摘要  6-8ABSTRACT  8-11第一章 文献综述  11-29  1 栽培大豆遗传多样性研究进展  11-16    1.1 栽培大豆表型性状遗传多样性研究  11-12    1.2 栽培大豆种子化学成分遗传多样性研究  12-13    1.3 栽培大豆分子水平上的遗传多样性研究  13-15    1.4 栽培大豆的生态分类  15-16  2 栽培大豆种质资源的研究与利用  16-17  3 菜用大豆遗传育种的研究概况  17-22    3.1 菜用大豆的农艺性状研究  17-19    3.2 菜用大豆的品质性状研究  19-21    3.3 菜用大豆的品种选育  21-22  4 关联分析方法概述  22-25    4.1 连锁不平衡概念  23    4.2 关联分析的两种策略  23-24    4.3 关联分析的统计方法  24    4.4 影响关联分析的因素  24-25  5 大豆的关联分析研究进展  25-27    5.1 大豆基因组LD水平研究进展  25    5.2 大豆种子性状基因定位研究进展  25-27  6 本研究的目的与技术路线  27-29第二章 材料与方法  29-35  1 我国栽培大豆品种的遗传多样性分析  29-31    1.1 试验材料  29    1.2 分析方法  29-31  2 我国栽培大豆品种青籽粒性状的遗传变异分析  31-32    2.1 试验材料  31    2.2 间试验设计  31    2.3 性状的测定  31-32    2.4 数据处理  32  3 我国栽培大豆品种青籽粒性状QTL与SSR标记的关联分析  32-35    3.1 供试材料与田间试验  32    3.2 性状的测定  32-33    3.3 SSR标记的全基因组扫描  33    3.4 数据处理  33-35第三章 我国栽培大豆品种的遗传多样性分析  35-43  1 我国栽培大豆群体和生态亚群的遗传多样性  35-38    1.1 我国栽培大豆不同区域和主要省份的遗传多样性  36    1.2 育成品种与地方品种不同生态群体的遗传多样性比较  36-37    1.3 南方大豆地方品种的遗传多样性  37-38  2 我国栽培大豆地理生态分化的遗传基础  38-41    2.1 栽培大豆群体种间及种内生态群体间分子方差分析  38    2.2 栽培大豆不同生态群体间的遗传分化分析  38-39    2.3 我国栽培大豆SSR聚类及其与生态亚群和主要省份亚群间的关系  39-41  3 讨论  41-43    3.1 我国栽培大豆品种群体代表性和遗传多样性研究  41    3.2 我国栽培大豆在不同地理生态群体的遗传多样性的比较  41-43第四章 我国栽培大豆品种青籽粒性状的遗传变异分析  43-49  1 我国栽培大豆青籽粒性状的遗传变异  43-45    1.1 青籽粒蔗糖含量的遗传变异  43-44    1.2 百荚鲜重和百粒鲜重的遗传变异  44-45    1.3 青籽粒蔗糖含量、百荚鲜重和百粒鲜重之间的相关关系  45  2 栽培大豆青籽粒蔗糖含量特异种质的筛选  45-46  3 讨论  46-49    3.1 蔗糖含量对菜用大豆食味品质的重要  46-47    3.2 种质资源研究对菜用大豆育种的重要意义  47-49第五章 我国栽培大豆品种青籽粒性状QTL的关联定位  49-57  1 全国范围栽培大豆群体SSR位点间连锁不平衡及群体结构分析  49-51  2 南方栽培大豆品种群体SSR位点间的连锁不平衡及群体结构分析  51-53  3 与全国范围栽培大豆群体青籽粒性状相关的SSR标记  53-55  4 与南方栽培大豆群体烘干青籽粒品质性状相关的SSR标记  55-56  5 讨论  56-57    5.1 关联分析的特点和连锁不平衡水平(LD)对关联分析结果的影响  56    5.2 关联分析前进行群体结构分析的必要性  56-57全文结论与主要创新点  57-59  1 全文结论  57-58  2 主要创新点  58-59参考文献  59-65附录  65-75致谢  75

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 经济作物 > 油料作物 > 大豆
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