梁慧珍ppt

图1 复合区间作图法对异黄酮及其组分含量进行QTL定位的图谱 采用复合区间作图法，通过500次排列测验分别确定各性状的LOD闭值，对 异黄酮及其组分含量共定位22个QTL
图9 影响异黄酮及其组分含量基因所在染色体的位置
晋豆23/灰布支RILs检测出的影响异黄酮及其组分含量的QTLs
3．3．2异黄酮含量QTL定位
3．3．3大豆苷含量QTL定位
运用复合区间作图法，定位到3个大豆苷含量QTL s（图4），分别位于C1 和M染色体上；其中单个QTL贡献率在17.24%～19.85%之间。所有3个QTL中， 以qDDD_M_2的效应最大，加性效应为-1.3831 mm,可解释性状变异的19.85%。 这3个QTLs共解释性状变异的54.59%。
第三部分
研究结果
3.1 大豆异黄酮含量遗传效应研究
3.2 大豆子粒异黄酮及其组分含量的配合力和杂 种优势
3.3 大豆异黄酮及其5种组分的遗传分布及QTL定位 3.4 大豆异黄酮及其组分含量与脂肪、蛋白含量及与粒 形相关性分析 3.5 大豆异黄酮含量与生态因子相关性研究
3.6 高异黄酮大豆育种技术体系研究与应用
图7复合区间作图法对黄豆苷元进行QTL定位的图谱
3．3．7染料木素含量QTL定位
用CIM法检测到3个黄豆苷元含量QTLs（图8），分布在A2和l染色体上，其中单 个QTL贡献率在21.84%～33.26%之间。所有3个QTL中，以qRLMS_A2_1的效 应最大，加性效应为4.8250 mm,可解释性状变异的26.07%。这3个QTLs共解释 性状变异的81.17%。
2. 2大豆异黄酮含量生态效应研究
通过不同生态区种植及分期播种试验， 采用逐步回归分析方法确定大豆异黄酮含量 与日照、温度、降水及土壤中有机质含量之 间的关系。
2.3 高异黄酮大豆育种技术体系 研究
1、研究高异黄酮大豆亲本选配技术；
2、研究多种高异黄酮大豆改良方法； 3、
研究大豆异黄酮鉴定与选择技术。
3.1.4杂交组合显性效应预测及杂种优势分析
1、胚优势 主要表现为增 加F2大豆子粒 中异黄酮含量。 由胚显性效应 引起的杂种优 势在总体上会 增加F2大豆子 粒中异黄酮含 量；2、由母体 植株基因型引 起的显性效应 中，母体优势 在总体上也能 够降低F2异黄 酮含量。3、母 体互作优势对 大豆子粒中异 黄酮含量的影 响在不同环境 条件下会有所 差异。
大豆异黄酮遗传机制及育种技术体系研究
汇报人: 梁 慧 珍
博 士
河南省农科院经济作物研究所
国家大豆改良中心郑州分中心
目
二、 研究方法
录
一、 研究目的和意义 三、研究结果
第一部分 研究目的和意义
1.1大豆异黄酮是近年来国内外高度重视的一类大豆功 能活性物质，具有抗癌、抗雌激素、抗病原菌、抗氧 化、抗溶血、治疗心血管病、降低胆固醇、调节人体 代谢和提高免疫力及植物抗病虫害等功能。目前仅在 预防更年期综合症这一领域，中国大豆异黄酮年需求 量就为225吨，因此高异黄酮含量大豆生产具有很大发 展潜力。但是，我国现有大豆品种异黄酮含量较低， 提取成本太高，特别是缺乏专用型大豆品种，难以满 足大豆加工业的需求。
3.2大豆子粒异黄酮及其组分含量的配合力和杂种优势
3.2.1 配合力方差分析
1、异黄酮 含量和黄
豆苷元既
受加性效 应又受非 加性效应 染料木苷 主要受非 加性效应 控制；4、 大豆苷元 和大豆苷 这2个性状 的遗传以 加性效应
的影响；2、
为主。
3.2.2亲本遗传效应预测GCA value of characters among parents
3.6大豆异黄酮含量与生态因子相关性研究
对109个样本大豆异黄酮含量与气象、土壤养分 和海拔等33个生态因子的数量关系进行逐步回归统 计分析的结果，大豆异黄酮含量与生态因子大小依 次为有机质含量、鼓粒成熟期温度、分枝期温差、 出苗期降水、鼓粒成熟期均温、出苗期均温、分枝 期降水、出苗期日照、硫含量、出苗期降水、分枝 期降水。 （见下表）
3.2.4杂种优势分析
子粒异黄酮含量和其组分的平均杂种优势和变异幅度
3.2.4杂种优势分析
1、要获得F1代异黄酮含量的杂种优势（尤其是超亲优势）很困难。大多中亲优势及超亲优势均为负值，并且大多 数性状杂种优势指数小于100%。2、各性状变异幅度差异较大，从极距来看。说明通过选择还是可以选出较好后代 甚至超亲类型。 CV为变异系数R为极距
图4
复合区间作图法对大豆苷进行QTL定位的图谱
3．3．4染料木苷含量QTL定位
用CIM法定位到5个染料木苷含量QTL s（图5），分别位于A1、D1b、D2和M染 色体上。其中单个QTL贡献率在10.50%～35.70%之间。所有5个QTL中，以 qRLMD_D2_1的效应最大，加性效应为-2.5921mm,可解释性状变异的35.70%。
3.1.3 大豆子粒异黄酮含量的遗传效应预测值
指导合理选配亲本得到高异黄酮大豆后代 1、各遗传体系的基因主效应尤为明显。2、各个亲本中以P2表现为 最好；P4亲本在不同环境中的遗传效应具有较好的稳定性。P2和P4作为高异黄酮大豆育种中改良异黄酮含量的亲 本，可能会取得较好的效果。3、P3和P6等亲本则会明显减少后代的异黄酮含量。亲本P1和P5的遗传效应在不同 环境中具有不同的表现,在一年中表现增值作用,另一年为减值作用。
图5 复合区间作图法对染料木苷进行QTL定位的图谱
3．3．5大豆苷元含量QTL定位
用CIM法检测到3个大豆苷元含量QTLs（图6），分布在A2和l染色体上，其中单 个QTL贡献率在10.24%～32.32%之间。所有3个QTL中，以qDDDY_A2_2的效 应最大，加性效应为5.6940 mm,可解释性状变异的32.32%。这3个QTLs共解释 性状变异的68.83%。
用复合区间作图法定位到3个异黄酮含量的QTLs（图3），分布在N和J_1染色体上，
其中单个QTL贡献率在25.2%～33.29%之间。所有3个QTL中，以qYHT_N_1的效应最大， 加性效应为-0.4594mm,可解释性状变异的33.29%。这3个QTLs共解释性状变异的91.06%。
图3 复合区间作图法对异黄酮进行QTL定位的图谱
亲本各性状的GCA效应值
1、同一性状不同亲本的GCA效应差异较大，表现为同一性状高异黄酮含量亲本的GCA效应不一定（P1、P2都属于 高异黄酮含量亲本，但是P2的GCA效应值远远大于P1的GCA效应值）；2、同一亲本不同性状的GCA效应也不一 样，往往在某些性状上表现较差，而在另些性状上表现突出。如GCA效应较低的P2 ；3、在高异黄酮大豆育种的亲 本选配中，除要求亲本本身的农艺性状、产量因素表现较好及异黄酮含量外，还要注意选配GCA效应值大做亲本。
图6 复合区间作图法对大豆苷元进行QTL定位的图谱
3．3．6黄豆苷元含量QTL定位
用CIM法检测到5个黄豆苷元含量QTLs（图7），分布在B1、D1a、和D1b染色 体上，其中单个QTL贡献率在11.41%～22.86%之间。所有5个QTL中，以 qHDDY_D1a_2的效应最大，加性效应为1.4023 mm,可解释性状变异的22.86%。 这5个QTLs共解释性状变异的82.94%。
速效磷 Available phosphorus mg/kg 速效钾 Available potassium mg/kg 有机质 Organic matter % Ph
95.76
57.00 228.50 2.36 7.89
53.40
8.00 24.14 1.01 6.95
77.07
24.47 130.27 1.61 7.35
3.2.3特殊配合力效应
16个组合不同性状的SCA效应值SCA Value of characters of 16 crosses
结果指导合理选配高异黄酮最佳组合 1、同一组合不同性状的SCA效应有较大差异P1×P8 ；2、各类型间性状SCA 总体效应为，高×高优于低×低类型优于高×低，低×高类型表现最不好；3、具有共同亲本组合，其SCA效应也表 现有一定差异。故同类型间可采用较为灵活的杂交组合方式。P2×P7的SCA效应皆为正值，而P2×P8却全为负值。
3.3大豆异黄酮及其5种组分的遗传分布 及QTL定位
利用晋豆23号和灰布支杂交构建的F14代 大豆重组自交系群体的474个家系为作图群体， 构建了一个含有231个SSR标记的图谱。通过 随机区组田间试验和分子标记分析，研究了大 豆异黄酮及其五种组分相关分析 性。相关性 分析结果与异黄酮及其组分含量在RIL群体中 的分离及遗传分析结果是一致的。
3.5.2自变量对因变量异黄酮的贡献
证明环境因子对异黄酮含量造成的变异非常大。同时也表明即使高异黄酮品种也需要有配套 的优质栽培技术措施，才能很好地发挥高异黄酮品种的生产潜力。
3.5.3 大豆异黄酮含量与土壤养分的关系
变量 variable 异黄酮含量 Isoflavones (%) 锰 Mn 铁 Fe mg/kg mg/kg 最大 max 3.427 16.47 41.69 最小 min 1.29 0.99 0.87 平均 mean 2.09 9.02 7.65 标准差 σ 0.4586 5.21 12.04
2.5640
2.1565
1.9466
2.4353
2.2072
2.1062
1.9308
2.3761
2.1431 0.901*ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 0.918** 0.813*
由表亲本和F1、F2种子异黄酮含量的平均值可见异黄酮在基因型之间的遗传差异达到极显著水 平；在杂交后代中，多数平均值位于双亲之间，但也有超亲现象，组合之间存在较大差异
1.2 针对目前大豆生产中对高异黄大豆品种的 需求，我们在广泛收集高异黄酮大豆种质 资源的基础上，立项开展大豆异黄酮含量 遗传机制和配套栽培技术方面的研究，探 索高异黄酮大豆育种技术，提高我国高异 黄酮大豆选育和专用型大豆生产水平，推 动我国大豆生产及产业化的发展。