大豆种质资源遗传多样性及开花期性状分析

摘要

[目的]系统解析大豆种质资源的遗传多样性及开花期性状的遗传基础，筛选在开花期与遗传背景上具有互补性的种质资源，为大豆生态适应性改良和分子设计育种提供理论依据。[方法]以294份大豆栽培品种及中间种质为材料，利用180K基因芯片进行全基因组测序，通过主成分分析、聚类分析、遗传距离与遗传相似度计算，结合亲缘关系矩阵分析群体结构及开花期遗传力。[结果]294份大豆种质资源开花期变异范围为36～69 d，均值为41 d，变异系数15.688%，遗传力为0.42。经质量控制筛选可获得71 880个SNP，主成分分析显示PC1和PC2主成分累计解释表型变异的12.05%。聚类分析将294份大豆资源分为3大类群，类群一细分为4个亚群，其中类群一包含261份材料，类群二、三规模较小但遗传分化明显。遗传距离分析揭示材料间遗传距离范围为0.000 578～0.491 218，平均遗传距离为0.249 783。遗传相似度分析表明材料间平均遗传相似度为0.745 1。遗传距离最大和最小的材料间开花期差异分别达24 d和8 d，类群间开花期表型存在显著差异。[结论]294份大豆种质资源在开花期上具有丰富的表型变异和中等遗传力，群体遗传结构清晰，部分类群保留了独特基因库，与主流育成品种存在显著遗传分化。研究结果为大豆开花期相关基因挖掘、利用遗传互补性选配亲本、定向改良大豆生态适应性提供了重要数据支持和理论依据。

关键词

大豆 / 开花期 / 遗传多样性 / 遗传距离 / 遗传相似度

基金资助

黑龙江省省属科研院所科研业务费项目（CZKYF2024-1-C011）; 黑龙江省自然科学基金项目（YQ2025C032）; 黑龙江省农业科学院“农业科技创新跨越工程”项目（CX25JC65）;黑龙江省农业科学院创新工程项目（CX23GG01）; 博士后研究人员落户黑龙江科研启动资助金实施项目（2025）; 国家自然科学基金青年项目（32101793）