大豆品種、根瘤菌株的篩選及大豆苗期固氮相關(guān)性狀的QTL分析.pdf

1、大豆與根瘤菌共生固氮是大豆生長(zhǎng)發(fā)育氮素的主要來(lái)源。大豆隨著氮肥施用量的增加，不僅抑制了大豆一根瘤菌的共生固氮作用，也給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了不利的影響。因此，大豆固氮特性研究對(duì)于生態(tài)環(huán)境的持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本研究對(duì)不同大豆品種與不同根瘤菌的相互作用進(jìn)行了研究，經(jīng)過(guò)鑒定，選擇對(duì)固氮菌株2178結(jié)瘤固氮差異大的合豐25與固新野生大豆及其雜交組合重組自交系(RIL)群體F11，進(jìn)行了苗期固氮特性鑒定。結(jié)合Mapmaker軟件對(duì)其QTL定位分析。主

2、要研究結(jié)果如下： 1.不同根瘤菌結(jié)瘤特性存在差異 具有廣譜結(jié)瘤特性的根瘤菌株有7株，包括4個(gè)慢生根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)USDA110、USDA110-A、113-2，2178和3個(gè)快生大豆根瘤菌(Sinorhizobium fredii)WHG12、HH103、B16。 結(jié)瘤率較高的菌株有4株，包括WHG12、USDA205T、HH103以及B16，結(jié)瘤率均在80％以上；結(jié)瘤率

3、較低的菌株有2株，包括2053和J19-1，結(jié)瘤率都是25％。 2.不同大豆品種結(jié)瘤特性存在差異 綏農(nóng)14、鄭92116、商951099、北京黑豆與慢生根瘤菌的結(jié)瘤率達(dá)到了100％，合豐25與大豆慢生根瘤菌結(jié)瘤效率也達(dá)到了85.7％；綏農(nóng)20、黑農(nóng)44與慢生大豆根瘤菌的結(jié)瘤率分別為33.3％、42.9％，是結(jié)瘤率較低的品種。來(lái)自北京的北京小黑豆，河南的兩個(gè)栽培大豆品種商951099、鄭92116以及河北的野生大豆與供試快

4、生根瘤菌的菌株結(jié)瘤有效率都達(dá)到了100％；其它大豆品種與供試的快生根瘤菌的結(jié)瘤有效率在40％～67％之間。與慢生大豆根瘤菌相比，快生大豆根瘤菌對(duì)大豆品種的匹配性要求更嚴(yán)。 在選定的三組育種親本中，商951099和鄭92116與18株大豆根瘤菌結(jié)瘤率為100％，沒(méi)有明顯差異；而綏農(nóng)14和綏農(nóng)20、合豐25和固新野生大豆與慢生根瘤菌株2178結(jié)瘤固氮差異性顯著(0.05水平)。合豐25和固新野生大豆與快生根瘤菌USDA205結(jié)瘤固氮

5、差異顯著(0.05水平)。 3.RIL群體結(jié)瘤固氮性狀QTL定位分析 合豐25x固新野生大豆RIL群體苗期5個(gè)固氮相關(guān)性狀均值介于雙親之間且存在超親分離，其偏度和峰度均較小，符合正態(tài)分布，適于進(jìn)行QTL分析。應(yīng)用Map manager QTX b17/WinQTLcart軟件進(jìn)行固氮性狀的QTL分析，在A1、L、D1b、D2、C2、I、O連鎖群上，檢測(cè)控制固氮的QTL有8個(gè)，對(duì)表型變異的解釋為7.26％～15.05％。其

6、中與固氮酶活性相關(guān)的QTL，位于第A1連鎖群satt050～satt717區(qū)間和D2連鎖群satt498～satt486；與根瘤鮮種相關(guān)的QTL位于I連鎖群satt162～satt292，C2連鎖群satt376～satt256，與側(cè)根數(shù)目相關(guān)的QTL位于L連鎖群satt418～smt523、O連鎖群體satt633～679和A1連鎖群satt050～satt073區(qū)間，貢獻(xiàn)率較大分別為8.3％、7.26％、11.8％；與莖干重相關(guān)的Q