山西野生大豆群体抗旱相关性状优异等位变异发掘

野生大豆是栽培大豆的近缘祖先种，其中广泛存在着可用于栽培大豆品种改良的优异基因，特别是存在着许多育种急需而栽培品种缺乏的关键基因。十年九旱的自然环境使山西野生大豆蕴藏着许多优异的抗旱基因。采用关联分析方法对大豆抗旱相关的重要性状的遗传变异与基因多样性结合进行遗传剖析，对大豆抗旱性遗传改良具有重要理论和现实意义。本研究选择覆盖大豆全基因组的SSR标记、以及由大豆SNP转化而来的CAPS标记，对来源于山西不同生态类型的野生大豆资源进行标记扫描分析，寻找与抗旱性状相关的关联位点，利用耐旱系数和抗旱指数筛选旱胁迫条件下特异表达位点，与连锁分析定位的抗旱相关性状QTL位点进行比较，挖掘大豆抗旱性显著关联位点、优异等位变异及携带优异等位变异的载体材料，揭示野生大豆抗旱的形态、生理遗传机制，为大豆抗旱育种亲本选拔、组合选配及后代等位条带辅助选择提供重要信息。

野生大豆是栽培大豆的近缘祖先种，其中广泛存在着可用于栽培大豆品种改良的关键基因。十年九旱的自然环境使山西野生大豆蕴藏着许多优异的抗旱基因。准确有效地鉴定其遗传变异对发掘优异资源和等位变异,开展分子育种意义重大。本研究利用地理分布信息、形态指标和38对SSR核心引物构建了大豆核心种质。在全生育期、苗期和芽期干旱条件下，对193份大豆核心种质进行耐旱性鉴定，明确了不同时期耐旱性鉴定指标，建立了快速可靠的耐旱性评价体系，筛选了野生和栽培大豆优异耐旱材料。利用分布于大豆全基因组的SSR引物对群体进行了SSR标记基因型检测，同时对群体进行简化基因组重测序，筛选得到97 对SSR 和330,225个高质量SNP分子标记。利用这些标记对群体进行了遗传组分和结构分析以及进化分析，获得结构分析图和进化树。SSR标记将群体分为野生和栽培种两部分，SNP标记将群体分成野生、栽部和半野生三部分，与大豆分类相一致。用SSR标记对群体遗传多样性分析表明，山西野生大豆遗传多样性较丰富，聚类结果将来自中国和一些其它国家的栽培大豆聚为一类，而山西野生大豆聚为5类。利用MLM方法，将耐旱性状数据与SSR和SNP分子标记的基因型数据进行关联分析，分别检测到了不同时期与耐旱性状极显著相关的大量SSRs和SNPs位点。发掘了一些野生大豆优异载体材料，如32、50 和66 等携带3 个优异等位变异。对所有显著的SNPs 进行BlastN比对,发现Glyma15g10391、Glyma15g10400、Glyma15g10410、Glyma15g21081、Glyma15g21101 Glyma04g22177、Glyma09g09460、Glyma13g07270、Glyma11g31050 Glyma11g10490、Glyma13g34820、 Glyma15g20260、Glyma15g20285、Glyma15g20550等上游调控基因对耐旱相关性状有重要影响。本研究对深入揭示大豆种质资源遗传多样性变异规律，发掘优异种质或新甚因、开展大豆耐旱育种具有重要意义。