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《中国农业科学院》 2005年
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中国大豆地方品种遗传多样性分析及大豆抗胞囊线虫SNAP标记发掘

李英慧  
【摘要】: 遗传多样性研究对于发掘新基因、明确大豆演化及新品种选育等领域具有重要理论价值和实际意义。本研究首先用59个SSR位点对来自中国各地的1863个大豆地方品种进行分析,在分子水平上明确地方品种间的遗传关系。种质资源的核心是其中所蕴藏的多样性丰富的基因,为了更进一步阐明中国大豆地方品种的功能基因多样性,以抗大豆胞囊线虫病主效基因rhg1位点为研究区间,对SNPs标记的发掘途径和方法进行了研究。一方面通过阐明栽培大豆的演变规律,为大豆品种资源的有效研究和利用提供理论依据,另一方面,提高分子标记辅助选择育种的准确性,加快育种进程。主要研究结果如下: 1在分子水平上对中国大豆地方品种进行了遗传群体划分。以基于模型的STRUCTURE分类程序,将参试的地方品种分成由地理来源相近品种组成的7个类群和1个由不同来源品种组成的混合类群,该分类结果比根据栽培区和种植型划分的品种群体更加客观的反映了地方品种的特点。遗传分化分析结果表明,相同地理来源不同种植时间的地方品种的分化小于不同来源地方品种的分化,分化以地理分化为主,种植型分化为辅,具有典型生态型特征的品种比例在不同生态型内变化较大,反映出自然选择和人工选择共同作用而形成的隔离。与前人根据农艺性状、地理气候条件及耕作制度所划分的生态型存在一定差异。 2利用大量种质资源在分子水平上对栽培大豆的起源问题进行了探讨。根据SSR等位变异长度的定向进化和遗传分化研究推测,栽培大豆在黄河流域中下游的山西、河南、河北等地由一年生野生大豆起源后,向北演化成东北春大豆,在其附近分化出黄淮夏大豆,向南分化出南方春大豆。 3阐明了抗大豆胞囊线虫主效基因rhg1的SNPs及插入/删除的分布特点。对6份多样性丰富的资源进行测序分析,在全长为5027bp的核酸序列中共发现碱基置换多态性位点22个,其中77.3%为A←→G和C←→T类型,未发现颠换类型。只在非编码区发现6个位点碱基的删除/插入。外显子和非编码区(包括内含子)的突变频率分别为1/197bp和1/164。氨基酸序列分析表明,只有6个碱基的突变导致了氨基酸的变化。 4首次发掘了基于SNPs的共显性SNAP标记,并检测了96份国内外抗感种质。根据发现的SNPs位点、依据碱基错配原则设计了4组等位基因特异性的SNAP标记引物,并对我国的地方品种、选育品种以及国外抗感品种进行了分析,结合大豆胞囊线虫病抗性数据进行的关联分析表明,rhg1-680的C突变、rhg1-748的C突变和rhg1-3983的A突变同大豆胞囊线虫病抗性在0.05水平上相关显著,对14份高代品系的分析进一步表明,这3个SNPs可用于大豆抗胞囊线虫辅助育种。建立了标记辅助选择胞囊线虫抗性基因rhg1的方法。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士后
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S565.1

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