大豆SSR遺傳圖譜構建和分析

摘要：本研究采用合豐25為母本，OAC Bayfield為父本的F2：6衍生144份RIL群體為試驗材料，利用107 個在親本之間表現多態的SSR 引物對群體進行了分析，構建了含103個SSR標記，覆蓋4842.8cM，平均圖距45.11cM，由20條連鎖群組成的大豆分子遺傳連鎖圖譜。

關鍵詞：大豆；SSR；遺傳圖譜

大豆遺傳圖譜是大豆遺傳研究和基因連鎖分析的重要工具，現在世界上已有幾十張大豆遺傳方面的圖譜，圖譜的形式大多以 RFLP 和 SSR 分子標記技術構建完成。國外公認的大豆遺傳圖譜有 3 張，而且被整合到一起成為“公共圖譜”。在公共圖譜上，共有 1 423 個標記，包括 689個 RFLP 標記、606 個 SSR 標記、10 個 AFLP 標記、10 個同工酶標記和 26 個經典遺傳學標記[1]。大豆遺傳圖譜相關報道國內外已廣有報道[2-9]。

本研究以黑龍江大豆品種合豐25作為母本，以加拿大大豆品種OAC Bayfield作為父本，利用雜交F2：6衍生144個RIL群體，采用SSR分子標記構建大豆遺傳圖譜。

1材料與方法

1.1材料

本研究以合豐25作為母本，以加拿大大豆品種OAC Bayfield作為父本，雜交F2：6衍生144份RIL群體。

SSR引物463對，參照SoyBase網址(Http：//129.186.26.94/)上的序列，由上海生物工程公司合成。一部分由中國農業科學院作物科學研究所提供。

1.2 方法

1.2.1 群體種植和收獲

大豆資源材料和群體均種植、收獲于東北農業大學香坊農場，三次重復，2米行長。收獲后，大豆種子材料置4℃下保存。

1.2.2 大豆總DNA提取

在田間各群體采集等量葉片，-80℃下保存，采取CTAB法提取大豆DNA。

2 結論與分析

2.1SSR引物的篩選

根據對大豆公共遺傳連鎖圖譜的分析，本研究采用463對SSR引物對親本合豐25與OAC Bayfield進行檢測，共有107對引物表現良好多態性，多態率為23.11%(見圖1)。應用這些標記擴增RIL群體142個株系，帶型表現清晰。

圖1 部分SSR引物多態性篩選

Fig.1Screening SSR primers with polymorfhism between parents

2.2SSR PCR產物分析

將這107對多態性引物逐一在F2：6 RIL群體中進行擴增，所得產物經電泳后進行快速銀染檢測(圖2)。統計銀染的帶型并記錄數據。

圖2 Satt114在F6群體部分株系中擴增產物的電泳

Fig.2Satt114 Amplification in some plants ofF6 population

2.3 大豆SSR遺傳圖譜的構建與分析

應用在合豐25×Bayfield中分離的107對SSR標記共107個座位進行連鎖分析，得到一張包含20個連鎖群的遺傳圖譜(見圖3)，其中包括103個SSR座位。如表所示，總長度為4842.8cM，標記間平均間距為45.11cM。每個連鎖群上的標記數在2～10個之間，長度在3.50～833.0 cM的范圍。平均距離最大的連鎖群為E，為172.7 cM，最小的連鎖群為B1，為1.75 cM，如表1所示。

圖3基于SSR標記的大豆分于遺傳圖譜

Fig.3Soybean molecular genetic map based on the SSR markers

表1 SSR標記在所建遺傳圖譜上的分布

Table1Distribution of SSR markers on the map

連鎖群

Linkage Group長度

Lenth(cM)標記數

No.of markers平均距離

Average distance(cM)

A155.9 413.98

A2297.1 837.14

B13.50 21.75

B234.0 217.00

C1463.0 592.60

C2485.3 860.66

D1a121.3 717.33

D1b833.0 1083.30

D2356.8 571.36

E345.4 2172.70

F139.3 719.90

G202.2 540.44

H21.3 37.10

I42.0 410.50

J14.9 27.45

K216.7 543.34

L219.8 731.40

M422.1 852.76

N155.0 438.75

O414.2 582.84

全長Full lenth(cM)4842.810345.11

3 討論和結論

本研究的遺傳圖譜構建，親本選擇黑龍江省當地栽培品種合豐25和加拿大品種Bayfield，親本選擇具有遠緣優勢，親本間具有足夠的DNA序列多態性。但是，本研究的親本組合，也具有缺點，F6代RIL群體有小部分沒有達到完全純合，這可能與親本間的差異過大，雜種染色體之間的配對和重組受到抑制，可能對遺傳圖譜構建造成一定影響。

共顯性的SSR標記對群體遺傳結構的評估是有效和可靠的，并且還可用來直接、有

效地評估育種策略方法[10]。SSR標記是單座位的[1]，不存在多座位給人造成的迷惑現象，可以直觀地反映群體中該座位的分離情況。另外，對群體遺傳結構的正確評估需要覆蓋全基因組的足夠多的多態性座位，Keim等(1992)對大豆的群體及種質多樣性的研究表明，至少需要65個相對獨立的多態座位才能相對準確地評估其遺傳相似性。本研究采用了107個SSR標記構建一張大豆圖譜，足可以用來評估大豆群體的遺傳結構，可以利用該圖譜對大豆品質性狀進行 QTL 分析，并進一步開展分子輔助育種。

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