東北地理所在挖掘調(diào)控大豆生育期及種子性狀的基因方面取得重要進(jìn)展
大豆是重要的植物蛋白和植物油來(lái)源。生育期、蛋白及油分含量是關(guān)乎大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的重要農(nóng)藝性狀。近期，研究學(xué)者將全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS）技術(shù)用于揭示作物重要的農(nóng)藝性狀，如開(kāi)花期、成熟期和株高等性狀并且顯示了其在農(nóng)藝性狀定位和檢測(cè)方面的優(yōu)勢(shì)。
東北地理所大豆分子育種學(xué)科組利用IlluminaSoySNP8k iSelectBeadChip(中等密度芯片)對(duì)來(lái)自中國(guó)、日本、美國(guó)、加拿大和其他國(guó)家的235份大豆資源進(jìn)行基因型分型，獲得了4471個(gè)多態(tài)性SNP分子標(biāo)記，揭示了一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的群體結(jié)構(gòu)并將該群體分為7個(gè)亞群體，與品種的地理起源相對(duì)應(yīng)。通過(guò)GWAS分析，共鑒定了30個(gè)與生育期相關(guān)的QTNs（Quantitative trait nucleotides）位點(diǎn)，16個(gè)種子蛋白及油分含量相關(guān)的QTNs位點(diǎn)。其中大部分QTNs與SoyBase (soybase.org)中報(bào)道的已知相關(guān)性狀的QTL一致，證明了在遺傳研究及分子育種中，中等密度SNP芯片在基因分型上的重要作用，有助于有關(guān)生育期及種子蛋白和油分含量QTL鑒定及基因克隆,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。
圖 1 235份大豆品種或個(gè)體遺傳多樣性及群體結(jié)構(gòu)
(a) K=7 235份大豆品種的群體結(jié)構(gòu)
(b) ΔK，群組數(shù)估算值
(c) 臨近似然法構(gòu)建的群體遺傳進(jìn)化樹(shù)
(d) 大豆基因組LD衰變率
圖2.種臍顏色，種皮顏色，開(kāi)花時(shí)間（R1）,種子蛋白含量，油分含量的GWAS分析圖。
本研究成果于2018年5月在Frontiers in plant science期刊在線發(fā)表，東北地理所博士生王亞英與李玉秋為論文的共同第一作者，夏正俊研究員為論文通訊作者，相關(guān)工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。
論文信息：
Yaying Wang#, Yuqiu Li#, Hongyan Wu, Bo Hu, Jiajia Zheng, Hong Zhai, Shixiang Lv, Xinlei Liu, Xin Chen, Hongmei Qiu, JIayin Yang, Chunmei Zong, Dezhi Han, Zixiang Wen, Dechun Wang, Zhengjun Xia* (2018) Genotyping of soybean cultivars with medium-density array reveals the population structure and QTNs underlying maturity and seed traits. Frontiers in Plant Science, 9, 610.
論文鏈接：
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2018.00610/full
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