大豆芽期耐旱性QTL定位及相关基因挖掘

作     者：谢建国 王明亮 张云峰 孟凡凡 郑宇宏 李广 孙星邈 范旭红 杨振宇 王曙明 蒋洪蔚 

作者机构：吉林省农业科学院/中国农业科技东北创新中心/大豆研究所 

出 版 物：《中国油料作物学报》 (Chinese Journal of Oil Crop Sciences)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家现代农业产业技术体系(CARS-04-PS08) 吉林省极早熟区高油高产大豆新品种培育(2023ZD0403203-01) 

主　　题：大豆芽期耐旱 资源鉴定 QTL定位 候选基因 单倍型 

摘      要：大豆（Glycine max）是世界范围内重要的粮食作物和油料作物。近年来我国东北地区春播期间干旱天气频发，导致大豆种子发芽质量差、出苗率低。为解析芽期耐旱遗传机制，本研究采用20%的聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱胁迫对201份染色体片段代换系材料进行芽期耐旱性鉴定。以干旱条件下发芽势、发芽率、发芽指数、相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数与干旱伤害率为鉴定指标，聚类分析得到19份耐旱材料、131份中间型材料和51份敏感材料。采用完备区间作图方法（ICIM）法对各鉴定指标进行QTL定位，共定位到3个QTL，其中qDT-4-1与qDT-15-2在多个性状中被定位到。在qDT-4-1与qDT-15-2中共注释到17个基因，通过双亲间氨基酸序列比对和实时荧光定量分析，推测基因Glyma.15G196400可能与大豆芽期耐旱相关。利用258份大豆种质资源对候选基因Glyma.15G196400进行单倍型分析，得到2个优异单倍型Hap-1和Hap-2。两个优异单倍型Hap-1和Hap-2在启动子区域-2001bp处存在G-A的变异，引起CAAT-box变异，两个优异单倍型的发芽率、发芽势和发芽指标分别在0.05水平上差异显著，说明该候选基因在大豆群体中具有广泛的适用性。本研究将为大豆芽期耐旱育种提供优质材料以及为芽期耐旱遗传机制解析提供理论指导。