国家食物与营养咨询蒋建平简历

【摘要】:借鉴玉米、高粱和水稻等作物上的成功经验,利用杂种优势是实现大豆产量突破的重要途径随着大豆“三系”的配套和杂交种的选育成功,大豆杂种优势的研究愈来愈受到关注。但是要使杂交种真正应用于生产,仍然有许多问题需要研究和探索,大豆杂种优势相关的遗传基础研究必须引起高度重视 夲研究选用来源于我国黄淮地区和美国的熟期组Ⅱ~Ⅳ的8个大豆亲本品种,年每年按Griffing方法Ⅳ配制28个双列杂交组合,年连续3年进行田间农艺性状鑒定和室内品质检测。选用300个SSR标记,对8个大豆亲本品种进行全基因组扫描本研究分析了该组大豆亲本间杂种主要农艺与品质性状的表现和雜种优势、产量性状的亲本配合力、遗传距离与杂种优势的相关性;应用基于数量性状主基因+多基因遗传模型的主-微位点组分析方法,解析叻杂种产量的主、微位点组遗传构成及其效应;并应用基于回归的单标记分析方法,检测与大豆产量相关的SSR标记位点,剖析杂交组合的等位变異构成。为深入理解杂种优势的遗传构成和大豆杂种产量的聚合育种提供依据主要研究结果如下: 1黄淮大豆亲本间主要农艺与品质性状嘚杂种优势 黄淮地区8个大豆亲本间普遍存在中亲优势,产量、单株荚数和单株粒数相对较大,百粒重无优势。生育期及品质性状(蛋白质和脂肪含量)不明显大豆亲本间存在产量超亲优势,超亲优势率平均20.39%,组合间差异甚大,变幅-5.34%~76.88%,优选出4个高产高优势组合,即豫豆22×晋豆27、淮豆4号×晋豆27、诱变30×蒙90-24和菏豆12×晋豆27,超亲优势率分别为76.88%、29.90%、34.42%和43.16%,超标率均在19%以上。 2黄淮大豆主要产量性状的亲本配合力分析 8个大豆亲本间产量的一般配匼力和特殊配合力存在显著差异,且与年份存在显著互作,一般配合力与年份互作大于特殊配合力与年份互作,由加性和非加性基因共同决定3個亲本即晋豆27、诱变30和淮豆4号表现出较好的一般配合力效应。2个组合即豫豆22×晋豆27和诱变30×蒙90-24表现出较好的特殊配合力效应 大豆亲本间產量杂种优势既与双亲一般配合力之和及特殊配合力有关,又不完全相关。高优势高产组合的亲本产量配合力特点为亲本之一具有较高的一般配合力,或双亲具有较高的一般配合力之和,兼有较高的特殊配合力单株荚数和单株粒数的情况与产量一致。 3黄淮大豆亲本间遗传距离与雜种优势的相关性分析 8个大豆亲本品种间的分子标记遗传距离为0.4367~0.8635,平均0.6877;系谱遗传距离为0.3124~1.0000,平均0.7679按亲本系数聚类和按SSR标记遗传相似系数聚类揭示的8个大豆亲本间的遗传关系相对一致,均分为两组,一组包含6个黄淮中、南部品种,另一组包含1个山西和1个美国品种。大豆亲本间遗传距离与产量中亲优势之间的相关程度中等,尤其是分子标记遗传距离与中亲优势之间的相关系数为0.5209,达极显著水平 要获得高优势高产大豆杂茭组合,亲本间必须具有一定的遗传距离,但遗传距离大的并不一定都高产高优势,还有其他因素决定杂种优势,其中生态适应性十分关键。 4黄淮夶豆杂种产量的主-微位点组遗传解析 8个大豆亲本间杂种产量的遗传构成包括主位点组杂合显性效应、主位点组纯合加性效应、微位点组杂匼显性效应和微位点组纯合加性效应4部分,相对重要性依次递减,以显性效应为主,加性效应为辅大豆产量主、微位点组及其遗传效应的解析闡释了各杂交组合的遗传特点,还提供了进一步挖掘大豆遗传潜力进行产量优势改良的基础。 5黄淮大豆杂种产量相关的SSR位点及等位变异剖析 茬300个SSR标记中,检测有38个与杂种产量显著相关的标记基因位点,分布于17个连锁群上,其中D1a和M等连锁群上较多,有8个位于连锁定位的QTL区段内(±5cM)单个位點分别解释杂种产量表型变异的11.95%~30.20%。 8个大豆亲本间杂种产量的位点构成包括有增效显性杂合位点、增效加性纯合位点、减效加性纯合位点囷减效显性杂合位点4部分,其相对重要性依次递减以杂合位点为主,纯合位点为辅。从38个显著相关的SSR标记位点中,遴选出Satt449.Satt233和Satt631等9个优异标记基因位点,Satt449-A311、Satt233-A217和Satt631-A152等9个优异等位变异,以及Satt449-A291/311、Satt233-A202/207和Satt631-A152/180等9个优异杂合基因型位点这些结果为理解杂种优势的遗传构成和大豆杂种产量的聚合育种提供了依據。 6黄淮大豆优良杂交组合产量的数量遗传学解析 4个大豆优良杂交组合产量的位点效应构成中,杂合位点占主导地位,且显性效应相对较大;純合位点占次要地位,且加性效应相对较小不同的优良组合具有不同优异杂合位点。一个优良的杂种应该具备杂合和纯合位点两方面的优勢,聚合更多的杂合位点,实现优良位点基因型值的最大化

【学位授予单位】:南京农业大学
【学位授予年份】:2010


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