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张玉梅1,丁文涛2,蓝新隆1,李清华3,胡润芳1,郭娜2,林国强1*,赵晋铭2*
ZHANG YuMei1, DING WenTao2, LAN XinLong1, LI QingHua3, HU RunFang1, GUO Na2, LIN GuoQiang1, ZHAO JinMing2
摘要: 【目的】可溶性糖含量是鲜食大豆重要的品质性状之一,研究大豆鲜籽粒可溶性糖含量的遗传变异,深入解析可溶性糖含量的遗传机制,为鲜食大豆种质创新及品质育种提供依据。【方法】利用来自东北大豆生态区、北方大豆生态区、黄淮海大豆生态区以及南方大豆生态区的133份大豆地方种质,在2021年连江春季、福清春季和秋季这3个环境下对鲜籽粒可溶性糖含量进行表型测定,结合82 187个高质量SNP标记,基于混合线性模型MLM(Q+K)对可溶性糖含量进行全基因组关联分析,挖掘可溶性糖含量显著相关的SNP位点,并以显著SNP位点为中心,两端各扩展119.07 kb连锁不平衡衰减距离为候选区间,根据候选区间内基因的注释及组织表达信息初步预测候选基因。【结果】3个环境下鲜籽粒可溶性糖含量的变异范围为3.37—33.84 mg·g-1,遗传变异系数为24.59%—32.69%,可溶性糖含量遗传率为68.14%。通过全基因组关联分析,连江春季、福清春季和秋季这3个环境下分别检测到与鲜籽粒可溶性糖含量显著关联的SNP有6、8和22个,表型变异解释率12.43%—29.27%,以表型变异解释率较高的9个显著SNP位点所在的候选区间进行搜索共获得86个基因,结合基因注释和组织表达信息进一步筛选到9个候选基因,这些候选基因主要涉及转录因子、糖蛋白家族以及糖类合成转运等生物学过程。其中Glyma.01g016500、Glyma.13g042100、Glyma.16g131800和Glyma.16g155300在大豆种子及荚中表达水平较高,可作为大豆鲜籽粒可溶性糖的最具潜力候选基因。【结论】通过全基因组关联分析,检测到36个与鲜籽粒可溶性糖含量显著关联的SNP,进一步筛选出9个候选基因可能参与大豆鲜籽粒可溶性糖含量的调控,其中Glyma.01g016500、Glyma.13g042100、Glyma.16g131800和Glyma.16g155300可作为调控大豆鲜籽粒可溶性糖含量的关键目标基因。