多环境下野生大豆染色体片段代换系群体农艺性状相关 QTL/片段的鉴定

【目的】改进染色体片段代换系群体，挖掘野生大豆（Glycine soja Sieb. et Zucc.）中蕴藏的农艺性状优异等位变异，为拓宽栽培大豆（Glycine max (L.) Merr.）的遗传基础提供材料和依据。【方法】通过标记加密和剔除部分单标记型片段的方法，改进以野生大豆 N24852为供体，栽培大豆 NN1138-2为受体的染色体片段代换系（CSSL）群体 SojaCSSLP1；对改进后的群体（SojaCSSLP2）进行3年2点田间试验，通过单标记分析、区间作图、完备复合区间作图和基于混合线性模型的复合区间作图等4种定位方法，结合与轮回亲本有显著差异的染色体片段代换系间相互比对，检测与大豆开花期、株高、主茎节数、单株荚数、百粒重和单株粒重相关的野生片段。【结果】改进后的群体（SojaCSSLP2）由150个 CSSL 构成，其中，有130个家系与 SojaCSSLP1相同；在原遗传图谱上，新增40个 SSR 标记，相邻标记间平均遗传距离由16.15 cM 变为12.91 cM，大于20 cM的区段由32个减少至17个，标记覆盖遗传距离总长度较原图谱（2063.04 cM）增加103.52 cM；群体 NN1138-2背景回复率变幅为79.45%—99.70%，平均为94.62%。利用 SojaCSSLP2群体，分别鉴定到与开花期、株高、主茎节数、单株荚数、百粒重和单株粒重相关的4、5、5、7、14和3个工作 QTL（working QTL）/片段，其中有15个工作 QTL/片段能在多个环境下检测到，属共性工作 QTL（joint working QTL）；除片段 Sct_190—Sat_293上的主茎节数位点外，野生等位变异具有的加性效应方向与双亲表型差异方向一致；单个位点分别能解释5%—64%的表型变异；同时，分别检测到3、2和2个与地点存在互作的株高、主茎节数和单株荚数 QTL/片段，其中与凤阳环境的互作均具有增加表型的效应，这可能与凤阳较南京所处纬度高有关；这些位点/片段分布在26个染色体片段上，其中有7个片段与2个及以上性状相关，可能是性状相关的遗传基础；与前人结果比较，有3个开花期、3个株高、2个主茎节数、2个单株荚数、8个百粒重、2个单株粒重位点能在其他遗传背景栽培大豆中检测到，说明在这些位点上野生大豆和栽培大豆间及栽培大豆间均存在遗传差异；另外18个位点（片段）为本研究利用野生大豆的新发现。【结论】大豆开花期、株高和主茎节数的遗传基础较百粒重简单，前者均存在效应较大位点/片段，后者多由小效应位点控制，遗传基础极为复杂；野生大豆中蕴藏着新的等位变异，能拓宽栽培大豆遗传基础。