摘要
种皮颜色是作物重要的驯化性状和形态标记。绿豆种皮颜色分为绿色、黄色黑色和褐色等，不同颜色种皮所含的黄酮类化合物含量不同，其营养价值也不同。因此，挖掘绿豆种皮颜色相关基因有助于开发富含黄酮的绿豆新品种，提高绿豆种皮的利用价值。本研究配置冀绿9号（黑色种皮）和资源330（黄色种皮）、BIS9805（绿色种皮）和资源330两对杂交组合，构建F2分离群体。利用BSA-seq方法进行初定位，根据初定位候选区间SNP位点开发相关KASP分子标记进行精细定位，构建遗传图谱，筛选出控制绿豆种皮颜色的候选基因。主要研究结果如下: 1.冀绿9号×资源330中应用BSA-seq方法将绿豆种皮颜色相关位点初定位在4号染色体上。通过SNPs与表型关联分析共得到2个候选区间，分别为15,380,000～18,640,000 bp 和 19,000,000～19,090,000 bp,总长度为 3.35 Mb,共有 335 个基因;通过InDels与表型关联分析共得到1个候选区间15,320,000～18,650,000bp,总长度为3.33 Mb,共包含328个基因，其中具有移码突变位点的基因共16个。SNPs和InDels关联区域交集位于4号染色体上，共3.26Mb,包含324个基因，其中非同义突变基因共49个，移码突变基因15个。进一步开发KASP引物47对，通过AQP分型技术筛选出KASP引物11对。最终将绿豆种皮颜色候选区间定位在4号染色体上的KA330和KA421标记之间，物理距离为16,302,330～18,013,421 bp（1.71 Mb）。结合转录组数据和qRT-PCR分析共筛选出6个差异表达基因，其中基因gene-LOC106758748基因注释为MYB90,该基因参与调控黄酮类化合物生物合成，可能为控制绿豆种皮颜色的关键基因。 2.BIS9805×资源330中应用BSA-seq方法将绿豆种皮颜色相关位点定位在11号染色体上。通过SNPs与表型关联分析共得到两个区域150,000～325,000 bp和3,270,000～3,490,000 bp,总长度为3.32 Mb,共包含460个基因;通过InDels与表型关联分析共得到1个区域，总长度为3.32 Mb。SNPs和InDels关联区域交集位于绿豆11号染色体前端，分别在150,000～3,25,000bp和3,270,000～3,320,000bp,第一个区域长度为3.10Mb,共有428个基因;第二个区域较小，长度为0.05Mb,共有11个基因，其中共有非同义突变基因33个，移码突变基因6个。进一步开发28对KASP分子标记，在候选区间内的选取高质量KASP引物16对进行精细定位。最终将绿豆种皮色位点的候选区间缩小至1.02Mb,位于11号染色体上的KA383和KA453标记之间，结合转录组数据热图分析和qRT-PCR分析共筛选出5个差异表达基因，其中基因gene-LOC106777506和gene-LOC106776603参与类黄酮生物合成的调控，故推测该基因可能参与调控绿豆种皮颜色。 本研究结果为揭示绿豆种皮颜色的形成机制提供理论基础，为后续精细作图和分子标记辅助选择育种提供有用的信息，为挖掘绿豆种皮颜色相关基因及功能分析奠定了基础，对开发高黄酮绿豆品种的育种提供一定的理论依据。
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