摘要
大豆（Glycinemax(L.)Merr.）为全世界上最重要的粮食作物之一，其不仅可以为人类提供大量优质蛋白，还能为畜牧业提供饲料来源。大豆在我国种植历史悠久，但是受制于较低的产量和籽粒中偏低的营养配比，使得我国大豆的产需极度不平衡。自2010年开始，我国每年大豆进口量高居全世界榜首。面对巨大的进口需求压力，亟待进一步提高我国大豆的产量，来保障我国农业工作的粮食安全。当前，提高大豆单产水平，改善大豆品质，是大豆育种工作的主要内容。 大豆产量的影响因素主要包括种子百粒重、株高、荚数、分枝数和主茎节数等。其中，种子百粒重作为重要的产量构成因子，是大豆育种的目标性状之一。但是，种子百粒重是多个基因控制的数量性状。目前，关于大豆种子百粒重性状控制基因的研究还相对较少。本研究通过籽粒大小的QTL定位并结合BSA测序（集群分离分析）方法挖掘影响大豆百粒重的相关基因，结果如下： 1.构建了合丰55（HF55）和东农50（DN50）、HF55和tmp15的F2遗传群体以及HF55和DN50的重组自交系群体，并进行了产量相关性状的全面考察。结果表明，亲本HF55和DN50、tmp15之间在大豆种子百粒重性状上存在明显差异，其F2群体的百粒重性状存在正态分布。 2.通过对F2群体中籽粒极端性状材料的BSA测序，初步探索到在大豆的第6、18和19号染色体可能存在百粒重性状相关的QTL位点。利用6号染色体上筛选到的8对SSR多态性分子标记对F2群体进行分析，进一步确认在6号染色体的18~19Mbp可能存在百粒重性状相关的QTL。 3.参考大豆全基因组和转录组序列，对其6号染色体的QTL区间内的基因进行生物信息学分析，发现该区间内共包括49个基因，但只有10个基因发生了SNP或InDel变异。进一步通过荧光定量实时PCR方法对这些基因的表达部位进行验证，结果表明有3个基因（Gw-2、Gw-5、Gw-7）在果荚或者种子中特异性高表达。 本研究为百粒重性状相关基因的精细定位奠定了基础，并为提升大豆优良品质的分子育种提供理论参考。
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