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大豆根部水压胁迫耐逆指数遗传体系解析
被引量:
1
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作者
王吴彬
童飞
+6 位作者
KHAN Mueen Alam
张雅轩
贺建波
郝晓帅
邢光南
赵团结
盖钧镒
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期847-859,共13页
大豆是重要的植物蛋白质和植物油脂来源,干旱是影响大豆产量的重要环境因子之一。为解析大豆耐旱性的遗传基础,本研究在PEG水压胁迫条件下,对由409个家系组成的巢式关联作图群体(具有1个共同亲本的2个重组自交系群体组成)进行叶片脯氨...
大豆是重要的植物蛋白质和植物油脂来源,干旱是影响大豆产量的重要环境因子之一。为解析大豆耐旱性的遗传基础,本研究在PEG水压胁迫条件下,对由409个家系组成的巢式关联作图群体(具有1个共同亲本的2个重组自交系群体组成)进行叶片脯氨酸含量测定,通过限制性二阶段多位点全基因组关联分析(restrictivetwo-stagemultilocus genome-wide association study,RTM-GWAS),解析了大豆根部水压胁迫耐逆指数(root hydraulic stress tolerance index,RHSTI)的遗传体系。结果表明,在春季和夏季环境下,3个亲本蒙8260(共同亲本)、通山薄皮黄豆甲和正阳白毛平顶在RHSTI上均存在显著差异,其衍生群体RHSTI表型变异丰富,变幅分别为0.11~2.94和0.03~1.93,遗传力分别为97.7%和97.9%;2个环境联合分析发现,家系遗传力和家系与环境互作遗传力分别为37.9%和60.1%,说明群体RHSTI的变异受遗传和环境共同控制。通过RTM-GWAS方法,共检测到45个与RHSTI相关的QTL,分布在大豆18条染色体上,可以解释37.58%的表型变异,其中7个QTL的表型贡献率超过1%,为大贡献位点;这些QTL中,有34个位点与环境存在显著互作,可以解释12.50%的表型变异。结合PEG胁迫下大豆转录组数据,在定位区间500kb范围内共筛选到38个差异表达基因,可归为ABA响应因子、逆境响应因子、转录因子、发育因子、蛋白代谢因子、未知功能和其他等7类,其中逆境响应因子、转录因子和发育因子是最大的3类;其中位于主效位点的6个基因,与ABA响应因子、逆境响应因子、转录因子相关,应为主要候选基因。上述结果表明,大豆耐旱性是一个由多位点、多基因控制的复杂数量性状,且与环境存在互作,遗传基础复杂。研究结果为大豆耐旱性分子育种提供了依据。
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关键词
大豆
根部水压胁迫耐逆指数
脯氨酸含量
数量性状位点
巢式关联作图群体
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题名
大豆根部水压胁迫耐逆指数遗传体系解析
被引量:
1
1
作者
王吴彬
童飞
KHAN Mueen Alam
张雅轩
贺建波
郝晓帅
邢光南
赵团结
盖钧镒
机构
南京农业大学大豆研究所/国家大豆改良中心/农业农村部大豆生物学与遗传育种重点实验室(综合)/作物遗传与种质创新国家重点实验室/江苏作物生产协同创新中心
江苏徐淮地区徐州农业科学研究所
出处
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期847-859,共13页
基金
中央高校基本科研业务费专项(KYZZ201901)
国家自然科学基金项目(31601325)
+2 种基金
教育部长江学者和创新团队项目(PCSIRT_17R55)
国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-04)
江苏省JCIC-MCP项目资助。
文摘
大豆是重要的植物蛋白质和植物油脂来源,干旱是影响大豆产量的重要环境因子之一。为解析大豆耐旱性的遗传基础,本研究在PEG水压胁迫条件下,对由409个家系组成的巢式关联作图群体(具有1个共同亲本的2个重组自交系群体组成)进行叶片脯氨酸含量测定,通过限制性二阶段多位点全基因组关联分析(restrictivetwo-stagemultilocus genome-wide association study,RTM-GWAS),解析了大豆根部水压胁迫耐逆指数(root hydraulic stress tolerance index,RHSTI)的遗传体系。结果表明,在春季和夏季环境下,3个亲本蒙8260(共同亲本)、通山薄皮黄豆甲和正阳白毛平顶在RHSTI上均存在显著差异,其衍生群体RHSTI表型变异丰富,变幅分别为0.11~2.94和0.03~1.93,遗传力分别为97.7%和97.9%;2个环境联合分析发现,家系遗传力和家系与环境互作遗传力分别为37.9%和60.1%,说明群体RHSTI的变异受遗传和环境共同控制。通过RTM-GWAS方法,共检测到45个与RHSTI相关的QTL,分布在大豆18条染色体上,可以解释37.58%的表型变异,其中7个QTL的表型贡献率超过1%,为大贡献位点;这些QTL中,有34个位点与环境存在显著互作,可以解释12.50%的表型变异。结合PEG胁迫下大豆转录组数据,在定位区间500kb范围内共筛选到38个差异表达基因,可归为ABA响应因子、逆境响应因子、转录因子、发育因子、蛋白代谢因子、未知功能和其他等7类,其中逆境响应因子、转录因子和发育因子是最大的3类;其中位于主效位点的6个基因,与ABA响应因子、逆境响应因子、转录因子相关,应为主要候选基因。上述结果表明,大豆耐旱性是一个由多位点、多基因控制的复杂数量性状,且与环境存在互作,遗传基础复杂。研究结果为大豆耐旱性分子育种提供了依据。
关键词
大豆
根部水压胁迫耐逆指数
脯氨酸含量
数量性状位点
巢式关联作图群体
Keywords
soybean
root hydraulic stress tolerance index
proline content
QTL
nested association mapping population
分类号
S565.1 [农业科学—作物学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
大豆根部水压胁迫耐逆指数遗传体系解析
王吴彬
童飞
KHAN Mueen Alam
张雅轩
贺建波
郝晓帅
邢光南
赵团结
盖钧镒
《作物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
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