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不同氮磷钾处理大豆苗期主根长和侧根数的QTL定位分析

文献类型： 中文期刊

作者： 梁慧珍 1 ; 董薇 2 ; 许兰杰 2 ; 余永亮 2 ; 杨红旗 2 ; 谭政伟 2 ; 许阳 2 ; 陈鑫伟 3 ;

作者机构： 1.河南省农业科学院芝麻研究中心;南阳市农业科学院;商丘市农林科学院

2.;河南省农业科学院芝麻研究中心;南阳市农业科学院;商丘市农林科学院

3.;河南省农业科学院芝麻研究中心;南阳市农业科学院;商丘市农林科学院;

关键词： 大豆;氮磷钾;主根长;侧根数;QTL;上位性互作

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2017 年 18 期

页码： 3450-3460

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】主根长和侧根数是重要的根系性状。通过不同氮磷钾处理,发掘大豆苗期主根长和侧根数的基因资源、了解其遗传机制,定位其主效QTL,分析QTL间的上位性和环境互作效应,对生产提供理论指导。【方法】用以栽培大豆晋豆23为母本、山西农家品种灰布支黑豆(ZDD02315)为父本所衍生的447个RIL作为供试群体,取亲本及447个家系各30粒种子,用灭菌纸包裹后,2015年和2016年分别放置于CK(模拟种植不施肥)、NPK(模拟大田正常配施氮磷钾肥)和1.5NPK(模拟高肥田块)3种生长环境下进行水培试验,每组试验设置3次重复,环境温度20—28℃,幼苗长到V2期,对幼苗期相关根部性状数据进行测量。分别采用Win QTLCart 2.5和QTLNETwork 2.1 2种遗传模型检测QTL,分析QTL间的上位性和环境互作效应。【结果】基于复合区间作图(CIM)共检测到24个影响主根长和侧根数的QTL,分布于第2、3、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、16、17共14条染色体中,单个QTL的贡献率介于8.52%—43.62%,QTL主要表现为加性效应。基于混合线性模型(MCIM)检测到影响主根长和侧根数的QTL各1个,2个QTL均表现出加性效应和环境互作效应。另有2对主根长和2对侧根数均检测出加性×加性上位性互作QTL,主根长和侧根数各有1对表现出主效QTL与非主效QTL加性×加性上位性互作,各有1对表现出非主效QTL与非主效QTL加性×加性上位性互作,2对主根长互作QTL分别解释了1.53%和1.95%的表型变异率,2对侧根数互作QTL分别解释了2.47%和1.13%的表型变异率。2个QTL能在2种分析方法中同时检测到,9个QTL能在3种环境下同时检测到。第6染色体在2015年NPK、1.5NPK和2016年1.5NPK 3个环境下均检测到主根长QTL,第5染色体在2015年NPK和1.5NPK、2016年CK 3个环境下、第17染色体在2015年CK和NPK、2016年NPK 3个环境下均检测到侧根数QTL。【结论】苗期大豆主根长和侧根数对氮磷钾的吸收影响较少,生产中尽可能减少氮磷钾使用量。不同浓度氮磷钾处理苗期主根长和侧根数参数间既有共同的控制基因,也有各自独特的控制基因,多数QTL不能在多个环境下重复检测到,控制其表达的遗传机制较为复杂。加性效应、加性与环境互作和加性×加性上位性互作效应在主根长和侧根数的形成和遗传中发挥着重要作用。主根长和侧根数各有1个QTL能在2种分析方法中同时检测到,Satt442-Satt296和Satt521-GMABABR是共位标记区间。

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[1]不同营养水平水培条件下幼苗期大豆下胚轴性状QTL定位与上位互作分析. 梁慧珍,董薇,许兰杰,余永亮,杨红旗,谭政伟,夏伟,陈鑫伟. 2018

[2]大豆品质性状QTL定位的研究进展. 位艳丽,余永亮,练云,王树峰,王庭峰,梁慧珍. 2010

[3]6种大豆粒形性状的QTL定位. 梁慧珍,王树峰,余永亮,王庭峰,巩鹏涛,方宣钧,刘学义,赵双进,张孟臣,李卫东. 2008

[4]大豆抗胞囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe)基因定位研究进展. 卢为国,李卫东,梁惠珍,王树峰,孙慎. 2005

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[6]大豆异黄酮与脂肪、蛋白质含量基因定位分析. 梁慧珍,王树峰,余永亮,练云,王庭峰,位艳丽,巩鹏涛,刘学义,方宣钧. 2009

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[11]Genetic dissection of seed vigour under artificial ageing conditions using two joined maize recombinant inbred line populations. Ku, Lixia,Cui, Xinjian,Guo, Shulei,Tian, Zhiqiang,Han, Tuo,Ren, Zhenzhen,Zhang, Liangkun,Su, Huihui,Chen, Yanhui,Cheng, Fangfang,Qi, Jianshuang.

[12]Epistatic and QTLxenvironment interaction effects on leaf area-associated traits in maize. Wei, Xiaomin,Wang, Xiaobo,Zhou, Jinlong,Shi, Yong,Wang, Huitao,Dou, Dandan,Song, Xiaoheng,Li, Guohui,Ku, Lixia,Chen, Yanhui,Wei, Xiaomin,Wang, Xiaobo,Zhou, Jinlong,Shi, Yong,Wang, Huitao,Dou, Dandan,Song, Xiaoheng,Li, Guohui,Ku, Lixia,Chen, Yanhui,Wei, Xiaomin,Guo, Shulei.

[13]Identification of QTLs involved in pod-shatter resistance in Brassica napus L.. Wen, Y. C.,Zhang, S. F.,Wang, J. P.,Zhu, J. C.,He, J. P.,Cao, J. H.,Yi, B.,Wen, J..

[14]QTL Mapping of Isoflavone, Oil and Protein Contents in Soybean (Glycine max L. Merr.). Liang Hui-zhen,Yu Yong-liang,Wang Shu-feng,Lian Yun,Wang Ting-feng,Wei Yan-li,Gong Peng-tao,Fang Xuan-jun,Liu Xue-yi,Zhang Meng-chen. 2010

[15]Verification and fine-mapping of QTLs conferring days to flowering in soybean using residual heterozygous lines. Su ChengFu,Lu WeiGuo,Zhao TuanJie,Gai JunYi,Su ChengFu,Lu WeiGuo,Zhao TuanJie,Gai JunYi,Su ChengFu,Lu WeiGuo,Zhao TuanJie,Gai JunYi,Lu WeiGuo. 2010

[16]谷子萌芽期抗旱相关QTL定位研究. 代小冬,朱灿灿,王春义,秦娜,宋迎辉,代书桃,李君霞. 2020

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