大豆亲本间遗传距离与杂种优势的相关性研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190700385

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (1): 43-48.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190700385

所属专题：油料作物

大豆亲本间遗传距离与杂种优势的相关性研究

吴倩¹^,², 李智², 于伟², 李杰坤¹, 胡国玉¹, 王大刚¹, 黄志平¹()

¹ 安徽省农业科学院作物研究所/安徽省农作物品质改良重点实验室,合肥 230031;
² 安徽省阜阳市农业科学院,安徽阜阳 236065

收稿日期:2019-07-05 修回日期:2019-08-20 出版日期:2020-01-05 发布日期:2020-01-07
通讯作者: 黄志平
作者简介:吴倩,女,1984年出生,安徽凤阳人,助理研究员,博士,研究方向：大豆分子育种。通信地址：230031 安徽合肥农科南路40号安徽省农业科学院作物大楼703,Tel：0551-65160542,E-mail：woshiwwqq@126.com。
基金资助:
国家重点研发计划课题(2016YFD0101503);国家大豆产业技术体系(CARS-04-PS07);安徽省科技重大专项“优质高产抗逆大豆品种选育及绿色丰产技术研发与产业化”(18030701178)

Genetic Distance of Soybean Parents and Heterosis: Correlation Study

Wu Qian¹^,², Li Zhi², Yu Wei², Li Jiekun¹, Hu Guoyu¹, Wang Dagang¹, Huang Zhiping¹()

¹ Crop Research Institute of Anhui Academy of Agricultural Science/Key Lab of Crop Quality Improvement of Anhui, Hefei 230031;
² Fuyang Academy of Agricultural Sciences, Fuyang Anhui 236065

Received:2019-07-05 Revised:2019-08-20 Online:2020-01-05 Published:2020-01-07
Contact: Huang Zhiping

摘要/Abstract

摘要：

为提高杂交育种效率,有必要对杂种优势预测进行探索。本研究选用国内外不同地区10份材料,按NCⅡ不完全双列杂交法组配45个杂交组合,利用SSR分子标记遗传距离预测大豆亲本间杂种优势。结果表明：10份亲本中检测到417个多态性等位基因变异,多态性位点变化范围为2~5个,遗传相似系数(GS)变幅为0.520~0.695,平均GS值为0.5996。10份供试材料被分为两大类,F₁杂种优势值从3.4%~42.1%,F₁性状均具有不同程度正向杂种优势。其中,单株粒数杂种优势与遗传距离的相关系数为0.461,达显著水平。其余8个农艺、品质性状与遗传距离的相关系数未达显著水平。初步认为,利用该174个SSR分子标记检测亲本间遗传差异,对本研究10份大豆亲本间杂种优势预测效果不显著。利用分子标记遗传距离预测大豆亲本杂种优势的方法有待进一步研究。

关键词: 大豆亲本, 杂种优势, 分子标记, 遗传距离, 相关性, 杂种优势预测

Abstract:

The prediction of heterosis could improve the breeding efficiency. We selected 10 materials from different regions at home and abroad, and matched 45 hybrid combinations according to the incomplete diallel cross model (NCⅡ), and predicted the heterosis of soybean parents by the genetic distance of SSR molecular markers. The results showed that: 417 polymorphic alleles were detected in 10 parents; the variation range of polymorphic loci was 2-5, the genetic similarity coefficient (GS) varied from 0.520 to 0.695, and the average GS was 0.5996; 10 test materials could be divided into two categories, the heterosis value of F₁ was from 3.4% to 42.1%, indicating that all the traits of F₁ had positive heterosis in different degrees; the correlation between the heterosis value and genetic distance was 0.461, reaching a significant level; the correlation between the other 8 agronomic and quality traits and the genetic distance was positive, but the correlation coefficient was not significant. The results of heterosis prediction of 10 soybean parents by using 174 SSR molecular markers are not obvious, and the methods of soybean heterosis prediction by molecular markers need to be further explored.

Key words: soybean parents, heterosis, molecular marker, genetic distance, correlation, heterosis predication

中图分类号:

S565.1

吴倩, 李智, 于伟, 李杰坤, 胡国玉, 王大刚, 黄志平. 大豆亲本间遗传距离与杂种优势的相关性研究[J]. 中国农学通报, 2020, 36(1): 43-48.

Wu Qian, Li Zhi, Yu Wei, Li Jiekun, Hu Guoyu, Wang Dagang, Huang Zhiping. Genetic Distance of Soybean Parents and Heterosis: Correlation Study[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(1): 43-48.

图/表 5

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材料序号	品种名称	材料序号	品种名称
P1	晋豆21	P6	合豆3号
P2	冀豆17	P7	Clark
P3	汾豆79	P8	中黄13
P4	南农1138-2	P9	晋大70
P5	合豆1号	P10	Harosoy

材料序号	品种名称	材料序号	品种名称
P1	晋豆21	P6	合豆3号
P2	冀豆17	P7	Clark
P3	汾豆79	P8	中黄13
P4	南农1138-2	P9	晋大70
P5	合豆1号	P10	Harosoy

材料	晋豆21	冀豆17	汾豆79	南农1138-2	合豆1号	合豆3号	Clark	中黄13	晋大70	Harsoy
晋豆21	1.000	0.587	0.577	0.552	0.580	0.608	0.540	0.551	0.593	0.520
冀豆17	0.587	1.000	0.608	0.612	0.566	0.656	0.643	0.630	0.599	0.593
汾豆79	0.577	0.608	1.000	0.550	0.561	0.593	0.695	0.577	0.626	0.599
南农1138-2	0.552	0.612	0.550	1.000	0.630	0.650	0.524	0.682	0.520	0.574
合豆1号	0.580	0.566	0.561	0.630	1.000	0.661	0.565	0.628	0.593	0.570
合豆3号	0.608	0.656	0.593	0.650	0.661	1.000	0.580	0.635	0.600	0.593
Clark	0.540	0.643	0.695	0.524	0.565	0.580	1.000	0.534	0.633	0.607
中黄13	0.551	0.630	0.577	0.682	0.628	0.635	0.534	1.000	0.611	0.597
晋大70	0.593	0.599	0.626	0.520	0.593	0.600	0.633	0.611	1.000	0.553
Harsoy	0.520	0.593	0.599	0.574	0.570	0.593	0.607	0.597	0.553	1.000

材料	晋豆21	冀豆17	汾豆79	南农1138-2	合豆1号	合豆3号	Clark	中黄13	晋大70	Harsoy
晋豆21	1.000	0.587	0.577	0.552	0.580	0.608	0.540	0.551	0.593	0.520
冀豆17	0.587	1.000	0.608	0.612	0.566	0.656	0.643	0.630	0.599	0.593
汾豆79	0.577	0.608	1.000	0.550	0.561	0.593	0.695	0.577	0.626	0.599
南农1138-2	0.552	0.612	0.550	1.000	0.630	0.650	0.524	0.682	0.520	0.574
合豆1号	0.580	0.566	0.561	0.630	1.000	0.661	0.565	0.628	0.593	0.570
合豆3号	0.608	0.656	0.593	0.650	0.661	1.000	0.580	0.635	0.600	0.593
Clark	0.540	0.643	0.695	0.524	0.565	0.580	1.000	0.534	0.633	0.607
中黄13	0.551	0.630	0.577	0.682	0.628	0.635	0.534	1.000	0.611	0.597
晋大70	0.593	0.599	0.626	0.520	0.593	0.600	0.633	0.611	1.000	0.553
Harsoy	0.520	0.593	0.599	0.574	0.570	0.593	0.607	0.597	0.553	1.000

组合		遗传距离(GD)		杂种优势/%
组合		遗传距离(GD)		株高		主茎节数		分枝数		单株荚数		单株粒数	单株粒重	百粒重	蛋白质含量		脂肪含量
晋豆21×汾豆79		0.423		18.3		6.9		19.7		21.1		20.4	25.8	18.1	6.6		5.4
晋豆21×Clark		0.460		25.5		23.4		33.1		23.8		18.2	19.1	25.3	18.3		3.4
晋豆21×南农1138-2		0.448		16.5		15.8		27.5		19.9		12.5	28.4	19.1	15.7		3.8
冀豆17×晋豆21		0.413		12.4		11.6		4.6		16.1		14.3	42.1	16.1	12.8		8.9
冀豆17×南农1138-2		0.388		11.5		10.2		16.4		19.5		18.6	25.2	14.8	4.2		6.5
冀豆17×汾豆79		0.392		12.1		25.7		28.7		15.4		17.4	9.6	8.4	8.5		11.2
冀豆17×合豆1号		0.434		5.4		27.8		10.4		26.7		21.3	31.8	4.3	6.9		9.4
冀豆17×合豆3号		0.344		15.3		15.1		25.6		30.4		28.3	11.2	13.2	9.3		7.3
冀豆17×Clark		0.357		16.3		9.6		8.5		18.7		19.6	19.3	26.6	11.7		10.6
冀豆17×中黄13		0.370		14.1		15.6		20.4		20.8		11.7	20.5	18.2	7.3		5.2
冀豆17×Harosoy		0.407		12.9		19.4		16.5		17.9		18.1	23.8	15.7	14.4		8.7
南农1138-2×汾豆79		0.450		16.8		5.3		19.1		9.7		23.7	29.1	24.1	11.2		5.3
南农1138-2×合豆3		0.350		9.8		19.2		15.1		14.6		11.1	12.5	11.8	19.3		8.4
南农1138-2×晋豆21	0.448		4.6		6.7		11.6		34.5		23.1		25.1	11.1		7.5	6.8
南农1138-2×合豆1号	0.370		8.7		16.1		26.1		21.5		20.7		16.4	18.5		10.1	9.3
合豆1号×汾豆79	0.439		12.4		13.9		29.2		40.5		22.1		21.9	17.8		10.6	13.4
合豆1号×合豆3号	0.339		8.5		18.5		20.1		30.2		6.8		19.2	10.4		9.8	6.3
合豆1号×Clark	0.435		13.4		8.6		11.3		16.9		22.3		14.7	9.3		5.6	8.1
合豆3号×晋豆21	0.392		11.6		15.4		26.7		16.4		24.5		11.5	19.3		9.1	4.6
合豆3号×Harosoy	0.407		23.8		16.7		17.8		11.7		10.2		20.3	5.7		12.6	7.2
合豆3号×汾豆79	0.407		19.3		20.4		24.5		8.9		10.8		7.8	11.2		11.1	10.7
合豆3号×Clark	0.420		16.8		18.5		18.3		15.3		14.6		15.2	8.1		4.3	12.3
Clark×南农1138-2	0.476		20.2		21.5		30.2		20.4		32.1		19.4	16.8		15.5	11.5
Clark×汾豆79	0.305		7.8		16.3		8.5		16.5		4.5		23.8	15.1		12.1	8.1
中黄13×晋豆21	0.449		12.7		26.8		15.8		28.1		23.4		20.4	9.8		10.1	14.1
中黄13×汾豆79	0.423		17.6		21.8		16.7		30.5		21.6		13.7	20.8		6.4	4.5
中黄13×南农1138-2	0.318		5.7		15.4		17.8		13.3		19.7		15.5	11.4		7.2	6.1
中黄13×合豆1号	0.372		10.3		20.7		28.3		20.6		19.4		18.1	17.6		8.3	8.4
中黄13×合豆3号	0.365		19		15.1		19.8		18.5		18.2		26.8	6.9		4.6	9.9
中黄13×Clark	0.466		23.6		19.4		36.7		30.3		30.6		13.5	13.5		18.4	11.2
中黄13×晋大70	0.389		8.9		8.7		15.6		15.2		19.6		12.4	8.4		7.1	12.9
中黄13×Harosoy	0.403		16.3		18.9		16.7		9.4		11.9		12.8	14.3		9.4	15.6
晋大70×晋豆21	0.407		11.4		23.8		11.8		11.3		10.3		18.7	23.5		13.7	5.3
晋大70×合豆1号	0.407		20.7		23.7		7.2		15.6		10.6		9.4	16.2		11.3	7.4
晋大70×冀豆17	0.401		16.9		26.9		13.6		8.9		13.2		11.8	5.8		14.2	10.6
晋大70×汾豆79	0.374		25.2		17.1		8.9		14.8		13.7		21.1	18.3		17.3	7.5
晋大70×南农1138-2	0.480		11.3		20.5		11.1		18.6		21.6		21.3	22.4		9.2	19
晋大70×合豆3号	0.400		17.8		23.6		31.6		29.1		10.5		18.7	20.9		10.3	8.8
晋大70×Harosoy	0.447		21.6		30.4		15.3		10.4		21.4		20.2	18.1		12.1	7.8
晋大70×Clark	0.367		13.4		15.7		6.7		20.6		26.8		19.4	19.5		5.9	6.5
Harosoy×晋豆21	0.480		10.8		29.5		35.2		15.9		32.2		26.3	17.5		13.9	11.4
Harosoy×汾豆79	0.401		17.5		17.3		9.8		13.4		18.1		10.7	23.4		10.2	7.2
Harosoy×Clark	0.393		16.8		19.1		18.6		31.2		26.9		17.8	18.5		6.9	9.3
Harosoy×南农1138-2	0.426		13.6		14.8		19.4		15.5		21.1		21.5	25.9		8.4	13.5
Harosoy×合豆1号	0.430		11.4		25.5		15.8		28.5		22.3		16.5	8.7		9.3	10.1
遗传距离与杂种优势相关性	相关系数r		0.286		0.227		0.271		0.124		0.461*		0.220	0.141		0.202	0.266

大豆亲本间遗传距离与杂种优势的相关性研究

Genetic Distance of Soybean Parents and Heterosis: Correlation Study

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[1]	卢倩倩, 冯琳骄, 王爽, 古力扎提·包尔汗, 褚韧, 周龙. 复合盐碱胁迫对鲜食葡萄生理生化指标的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(1): 62-70.
[2]	董雨青, 魏雪苹, 强亭燕, 张本刚, 齐耀东, 刘海涛. 简化基因组测序技术在植物遗传分析中的应用[J]. 中国农学通报, 2022, 38(8): 25-32.
[3]	次旺顿珠, 杜军, 次旺, 平措桑旦. 1981—2020年西藏“一江两河”主要农区负积温的时空变化特征[J]. 中国农学通报, 2022, 38(5): 99-105.
[4]	郭玉林, 张立果, 郑重, 王春伟, 徐全忠, 武云喜, 李光鹏, 苏小虎, 张立. 戴瑞奶绵羊血清中生殖激素含量与超排效果相关性研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(35): 90-96.
[5]	刘小英, 吴碧君, 张游南, 黄飞龙, 刘国强. 基于ISSR标记的龙眼种质资源遗传多样性及亲缘关系分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(31): 60-65.
[6]	赵雅儒, 邳植, 刘蕊, 马语嫣, 吴则东. 不同甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的遗传多样性分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(30): 35-40.
[7]	赵丽娟, 只佳增, 张建春, 杜浩, 周劲松, 刘学敏, 张荣琴. 香蕉种质资源叶片表型性状多样性分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(30): 56-64.
[8]	李涌泉, 金赟, 李佳月, 孙学良, 陈树俊. 晋北谷子农艺和营养品质性状的相关性分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(29): 22-30.
[9]	罗静静, 王贺亚, 柳延涛. 不同食葵品种间农艺性状及产量的比较研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(28): 7-12.
[10]	白苇, 胡杨, 李峰, 张宝英, 崔金丽, 杨素梅. 食葵氮磷钾肥对产量相关性状的影响及经济效益分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(26): 62-68.
[11]	宋钊, 梁栌丹, 黄文茵, 陈潇, 曹健, 何裕志, 张白鸽. 涝渍胁迫下辣椒叶绿素含量与SPAD值相关性模型建立及应用[J]. 中国农学通报, 2022, 38(25): 30-37.
[12]	王志强, 杜慧莹, 李程, 郭松, 田梅, 杨万邦, 于蓉. 西瓜数量性状遗传距离及杂种优势分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(25): 47-51.
[13]	史芮林, 张庆芬, 李铭, 李全起, 张明明. 植物碳同位素分馏在水分利用效率研究中的应用[J]. 中国农学通报, 2022, 38(23): 15-20.
[14]	张紫若, 马佳洁, 高秋雨, 吴则东. 利用DAMD分子标记构建甜菜品种的分子身份证[J]. 中国农学通报, 2022, 38(23): 21-26.
[15]	张含, 龚敏, 石汝杰. 重庆市蔬菜地土壤硒含量及其影响因素分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(19): 114-119.