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大豆(Glycine max(L.)Merr.)是重要的植物蛋白和食用油来源。但南方酸性土壤中总磷丰富、有效磷低,严重影响大豆的产量和品质。不同大豆品种对低土壤有效磷的利用存在遗传差异,因此可以通过遗传育种的手段改良大豆磷效率,提高其适应酸性土壤的能力。本研究分析了巴西大豆资源及其育成的品种在磷效率性状差异,利用整合的大豆磷效率相关QTL位点解析了华南地区育成大豆品种的遗传组成;进一步利用13个磷效率QTL的分子标记从福豆234×华夏3号后代群体中筛选出不同基因型的株系,并利用盆栽试验评价各株系的磷效率,验证分子标记辅助育种的准确性;最后用磷效率相关QTL的分子标记分析了中国大豆微核心种质、巴西材料和华南地区大豆主要育种材料的多样性。主要结果如下: 1、采用土壤盆栽试验对5个巴西大豆和11个由其育成品种的磷效率性状进行了评价,发现除巴西13号和巴西9号外,其他巴西大豆资源比桂早1号在磷效率性状上普遍较好;育成品种华夏5号、桂夏豆2号均比其双亲高,表现正向超亲遗传,华夏1号和华夏3号介于双亲间,其余低于双亲,表现负向超亲遗传。利用主成分和隶属函数对19个大豆品种的磷效率做综合分析,综合磷效率由高到低的顺序为:巴西15号、华夏5号、巴西3号、桂夏豆2号、华夏1号、巴西8号、巴西11号、桂早1号、华春5号、华夏4号、中黄24、华春1号、巴西9号、华夏2号、华春3号、华夏3号、巴西13、华春2号、华春6号。 2、用13个磷效率相关QTLs区段解析华南地区育成大豆品种的遗传组成,发现桂早1号对华春2号、华夏4号的遗传贡献率最大,达到69.2%,而对华春5号和桂夏豆2号的贡献率最小,只有38.5%;巴西大豆资源对华夏3号和桂夏豆2号的遗传贡献率最大,为46.2%,而对华夏4号的贡献率只有7.7%。同时发现6个品种在6个QTL区段两侧分子标记来源于不同亲本(重组),华春3号重组率为23%,华春5号、华夏4号和桂夏豆2号重组率为15%,华春2号和华春6号重组率为8%。还发现育成品种的一些区段两侧分子标记都不同于双亲(突变),其中华春1号突变率为12%,华夏5号突变率为16%,华春2号和华夏1号突变率为4%。 3、利用在福豆234和华夏3号间有差异的9个磷效率相关QTLs的两侧分子标记从福豆234×华夏3号高代后代中选出区段来源不同的株系,比较各株系的遗传组成和其磷效率性状,发现9个区段的来源与株系的单位根重磷吸收量、磷利用效率和地上部磷含量存在对应关系,而生物量等其他磷效率性状与区段来源无明显的对应关系。综合多项磷效率指标认为株系16-4、V14、17-3的磷效率相对较高,其中株系16-4在多项指标都表现超亲,但与16-4来自相同片段的株系16-3在磷效率各性状上存在显著差异;株系20、15-3和33的耐低磷能力较差。这些结果表明磷效率是由多基因控制的复杂性状,己检测的9个区段不能完全解释磷效率的变异来源,需要进一步将磷效率分解成简单性状后才可提高分子标记辅助育种的效率。 4、利用13个磷效率相关性状QTL上的26个SSR分子标记分析82份中国微核心种质、华南地区主要育种材料和巴西大豆的遗传多样性。三个群体按等位位点数目从高到低为:华南地区主要育种材料(21.3462)>微核心种质(19.2692)>巴西大豆(9.6231);三个群体多态性信息含量(PIC)从高到底为:华南地区主要育种材料(0.9229)>微核心种质(0.9226)>巴西大豆(0.7979)。三个群体不同参数的差异为拓宽华南地区大豆的遗传基础及亲本选配提供了重要参考依据。