大豆耐储藏性相关位点的GWAS定位及候选基因的单倍型分析

摘要

大豆种子的耐储藏性是决定储藏种子发芽势和发芽率的重要因素，对农业生产和食品加工具有重要意义。通过测定879份大豆种质自然条件下储藏3.5年种子的发芽势和发芽率，利用全基因组关联研究(genome-wide association study, GWAS),检测到58个显著性SNP位点，其中1个SNP位点与发芽势显著相关，57个SNP位点与发芽率显著相关。这些显著相关的SNP位点或孤立或成簇分布在10条不同的染色体上，将位于第2、9和10号染色体成簇分布的SNP位点确认为发芽率相关的3个QTL。其定位区间与5个已知的QTL位点区间重叠并包含2个候选基因Glyma.02g170500和Glyma.09g182900。根据重测序SNP数据对这2个基因进行单倍型分析，结果表明Glyma.02g17050基因的11个标签SNP主要位于非翻译区，可以划分为4个block,其中3个block的不同单倍型间发芽势和发芽率差异显著；Glyma.09g182900具有38个标签SNP,形成一个大的block,共有840个单倍型，因每种单倍型所含的种质数量太少而未能进行单倍型分析。在候选基因Glyma.02g17050的不同block中同时具有高发芽势和高发芽率的优良单倍型拥有黄淮地区来源的种质多于其他地区的种质，地方种质多于栽培种质。本研究结果将为后续培育耐储藏性大豆品种和解析大豆耐储藏遗传机理提供理论基础和技术支持。

关键词

大豆 / 耐储藏性 / 发芽率 / 发芽势 / GWAS / 单倍型分析