摘要
大豆（Glycine max（L.）Merr.）起源于中国，古称为“菽”，在中国具有悠久的栽培历史，是中国重要的经济和油料作物之一。大豆中不仅含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等营养物质，还含有低聚糖、皂苷、磷脂、异黄酮等增强免疫力的生物活性物质。大豆低聚糖是大豆中可溶性糖的总称，主要包括蔗糖、棉子糖和水苏糖等。有研究表明大豆低聚糖具有防止腹泻、便秘、保护肝脏、降低血压、血脂、抗癌、抑制病原菌的增长和增强免疫力等作用。因此，大范围的鉴定评价并筛选大豆低聚糖特异种质具有重要现实意义。本研究借助全基因组关联分析鉴定控制大豆低聚糖的遗传位点，分析了与大豆低聚糖显著关联的SNP，并设计开发了有效的特异性竞争性等位基因PCR（Kompetitive Allele-Specific PCR ,KASP）分子标记。 取得的主要结果如下： 1、优化了HPLC法测定大豆低聚糖的检测条件，显著缩短了HPLC法测定大豆低聚糖的时间，优化后条件为：岛津 shim-pack GIST-NH2 色谱柱、流动相为体积比为 63∶37 的乙腈和水，色谱柱温度 30℃、检测器温度 35℃，使得各低聚糖组分由原来的20~30 min 缩短至 10 min 内完全分离，峰型良好。此方法方便、快捷、准确，可用于大批量测定筛选大豆低聚糖种质。 2、明确了供试大豆自然群体的蔗糖、棉子糖、水苏糖和总低聚糖的含量水平、变异系数和相关性。其中，种植于三亚的自然群体低聚糖组分的范围分别为3.12 %~7.92%、0.38%~1.18%、1.52%~3.48%和 6.18%~11.46%，变异系数分别为 17.19%、21.06%、13.78%和12.06%；南京地区的低聚糖组分的含量范围分别为2.06%~8.52%、0.51%~2.25%、0.79%~5.19%和4.19%~13.80%，变异系数分别为22.97%、34.99%、37.83%和22.92%；发现供试大豆自然群体低聚糖及组分含量水平高，蔗糖、棉子糖、水苏糖三种糖都存在丰富的遗传变异，三种低聚糖组分之间均存在显著的正相关性，该大豆自然群体具有很大的选择潜力和利用价值。 3、筛选出一批高低聚糖含量的大豆种质：石1415（13.80%）、铜山天鹅蛋（12.20%）、齐黄39（11.79%）、濉科8号（11.46%）、泗阳209（10.91%）、青豆172（10.80%）等16个高低聚糖含量特异种质，这些种质为优质大豆品种选育提供了材料支撑。 4、对三亚和南京两个不同环境下的大豆低聚糖数据进行GWAS分析，2020年关联到613个SNP位点，2021年关联到258个SNP，根据低聚糖显著关联的SNP位点设计开发了2个低聚糖KASP分子标记，这些KASP标记可对大豆种质进行准确的基因分型，预期可应用于育种早期选择，减少大豆育种工作量、加速特用大豆育种进程。
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