[00134985]大豆成株期抗旱密切相关性状选择及其QTL定位

1、课题来源 课题来源：国家自然科学基金项目“大豆成株期抗旱密切相关性选择及其QTL定位”,项目编号31260333 2、研究目的与意义 大豆是一种需水量较多的作物,每生产1g干物质的耗水量高于谷子、糜子、高粱和玉米,我国3个大豆生态区均受干旱危害,北方常遇春旱、黄淮常遇伏旱、南方常遇伏旱或秋旱,估计由此而造成的减产相当于其它因子损失的总和。选育和推广抗旱品种是增加大豆产量和降低生产成本最有效的措施之一。建立健全大豆抗旱鉴定评价体系,是筛选大豆抗旱资源和抗旱育种的重要基础。 3、取得的主要成果 本项目对大豆成株期抗旱性密切相关的性状选择及QTL定位进行研究,通过4年实施,达到项目预期结果。首先,在年降雨量不足40 mm的甘肃省敦煌市连续3年田间试验,确定了大豆抗旱鉴定评价的指标和方法,完成（晋豆21×中黄35）组合后代236份重组自交系的抗旱鉴定,明确了这些材料的抗旱性。2013年以产量为依据,对初选出抗旱性存在明显差异的12份大豆品种进行研究,筛选出株高、主茎节数、单株荚数、单株粒数、单株粒重、单株生物量、百粒重等7指标与大豆抗旱性密切相关,确定了加权抗旱系数法为资源抗旱鉴定评价的方法。其次,分析了在干旱胁迫下不同抗旱类型的大豆品种生理生化指标的变化,结果表明,干旱胁迫对强抗旱品种的生理代谢影响较小,而对抗旱性较弱的品种影响极大。随后,以（晋豆21×中黄35）组合后代衍生的RIL群体构建遗传连锁图谱,采用田间精准鉴定方法,以株高、主茎节数、单株荚数、单株粒数、单株粒重、单株生物量、百粒重7个性状为表型值,对236个F5：10家系成株期的抗旱性进行鉴定。所构建的遗传连锁图谱包含20个连锁群,拟合8078个SLAF（Specific-Locus Amplified Fragment）标签位点,覆盖基因组3480.98cM,标记间平均距离为0.43cM。利用R/qtl软件中的复合区间作图方法对大豆成株期抗旱性QTL进行分析,236个F5：10株系在3年间共定位到21个与干旱有关的QTL,这些QTL分布于大豆20条染色体中的11条,LOD值为2.02～7.61之间,贡献率范围在2.89～6.96%之间,其中贡献率最大的为SWP-TR-2014,位于13号染色体,区间大小为0.318cM,增效基因来源于抗旱亲本晋豆21,此外还有15个QTL来源于抗旱亲本晋豆21,其余5个QTL的增效基因都来源于亲本中黄35。 4、成果转化及应用情况 通过本项目实施选育了抗旱丰产大豆新品种陇中黄601,直接应用于甘肃干旱和半干旱地区的大豆生产,解决生产上急需的品种问题;利用分子标记技术,聚合抗旱、丰产优异基因,选育适宜甘肃省陇东、中部沿黄和河西灌区推广种植的抗旱丰产大豆新品种,为大豆可持续发展提供科技支撑。对提升大豆生产水平和品种自主创新能力有重要意义。 5、存在的问题 因受环境和试验条件限制,大豆的生理生态抗旱性研究影响较大,环境条件不易控制是获得大批量大豆品种（系）可靠的抗旱性鉴定结果是一项比较难的研究工作。为了提高抗旱性试验鉴定结果的可靠性,本研究采用多年多点在不同试验条件下进行试验,结合多年多点的试验结果,最终完成了（晋豆21*中黄35）RIL群体236份材料的抗旱性鉴定,明确了这些材料的抗旱等级,位以后大豆抗旱分子机理研究和抗旱大豆新品种选育奠定理论基础。