【摘 要】
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大豆是重要的粮食和经济作物,富含植物蛋白、油脂和碳水化合物,其营养和药用价值越来越受到大众养生的青睐。大豆籽粒碳水化合物一般占籽粒物质含量的25%-30%,其中,可溶性糖含量多达16%,对人体具有重要的保健功能。可溶性糖及其组分含量高低直接影响大豆的食用品质和营养价值。研究不同类型大豆可溶性糖组分及其含量对其遗传改良及新品种选育具有重要意义。本研究利用山西农业大学大豆种质创新和利用实验室构建的由1
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大豆是重要的粮食和经济作物,富含植物蛋白、油脂和碳水化合物,其营养和药用价值越来越受到大众养生的青睐。大豆籽粒碳水化合物一般占籽粒物质含量的25%-30%,其中,可溶性糖含量多达16%,对人体具有重要的保健功能。可溶性糖及其组分含量高低直接影响大豆的食用品质和营养价值。研究不同类型大豆可溶性糖组分及其含量对其遗传改良及新品种选育具有重要意义。本研究利用山西农业大学大豆种质创新和利用实验室构建的由128个株系组成的重组自交系（RIL）群体及6份不同进化类型大豆品种,采用高效液相色谱法测定可溶性糖及其组分含量、相关的农艺性状,主要研究结果如下:1、可溶性糖及其组分含量均呈现正态分布,符合数量性状遗传的特点,棉子糖基因型和环境（不同年份）互作差异极显著。相关性分析表明3年间总糖含量与蔗糖含量、棉子糖含量、水苏糖含量均存在极显著正相关关系。聚类分析表明所有材料可分为4类,其中第三类群在3年间均表现为蔗糖、总糖含量最高;第四类群在3年间均表现为葡萄糖含量高,其他组分含量低。2、分析大豆可溶性糖组分的进化规律,野生、半野生和栽培大豆在葡萄糖、棉子糖含量上差别不大,在蔗糖、水苏糖含量上差异显著。野生大豆蔗糖含量最低,水苏糖含量较高,栽培大豆蔗糖含量最高,水苏糖含量最低,半野生大豆介于两者之间。可溶性糖组分与农艺性状的关系分析表明百粒重与蔗糖含量呈极显著正相关关系,与水苏糖含量呈极显著负相关关系,三粒荚数与蔗糖含量呈极显著负相关关系。百粒重是大豆进化过程中的一个重要指标,进一步分析表明在野生大豆到栽培大豆的演化过程中,蔗糖含量增加,水苏糖含量下降。3、分析大豆可溶性糖组分的遗传模型,表明葡萄糖在2017、2018和2019年的遗传模型为4MG-AI、2MG-CE和0MG;蔗糖在2017、2018和2019年的遗传模型为0MG、2MG-CE和2MG-CE;棉子糖在2017、2018和2019年的遗传模型为2MG-CE、2MG-CE和3MG-AI;水苏糖在2017、2018和2019年的遗传模型为0MG、2MG-CE和4MG-AI。进一步表明蔗糖和棉子糖在2年均表现为2MG-CE的遗传模型。4、大豆籽粒可溶性糖含量相关性状共检测到20个QTL位点,分布于第1、2、3、4、6、8、10、11、12、13、17和20这11条染色体上。其中在10号染色体72.231c M-87.740 c M区间内检测到了控制水苏糖含量的稳定位点。在11号染色体96.881c M-97.529 c M区间检测到了一个贡献率较大的位点,为控制2019年蔗糖含量相关的位点。5、大豆农艺性状共检测到14个QTL位点,分布于第2、3、6、8、11、15、17和18这8个染色体上。其中在11号染色体103.5 c M-105.5 c M区间同时检测到控制株重和单株粒重的QTL。6、筛选出可溶性糖组分相关的2个候选区间,对其进行基因注释,共注释到293个基因,其中双亲间有多态性的基因有180个,两个与糖代谢有关的基因,分别为Glyma.10g154400和Glyma.11g136200,该基因功能需进一步验证。
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