大豆SSR遗传图谱构建和分析
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摘要：本研究采用合丰25为母本，OAC Bayfield为父本的F2：6衍生144份RIL群体为试验材料，利用107 个在亲本之间表现多态的SSR 引物对群体进行了分析，构建了含103个SSR标记，覆盖4842.8cM，平均图距45.11cM，由20条连锁群组成的大豆分子遗传连锁图谱。
大豆遗传图谱是大豆遗传研究和基因连锁分析的重要工具，现在世界上已有几十张大豆遗传方面的图谱，图谱的形式大多以 RFLP 和 SSR 分子标记技术构建完成。国外公认的大豆遗传图谱有 3 张，而且被整合到一起成为“公共图谱”。在公共图谱上，共有 1 423 个标记，包括 689个 RFLP 标记、606 个 SSR 标记、10 个 AFLP 标记、10 个同工酶标记和 26 个经典遗传学标记[1]。大豆遗传图谱相关报道国内外已广有报道[2-9]。
本研究以黑龙江大豆品种合丰25作为母本，以加拿大大豆品种OAC Bayfield作为父本，利用杂交F2：6衍生144个RIL群体，采用SSR分子标记构建大豆遗传图谱。
1材料与方法
1.1材料
本研究以合丰25作为母本，以加拿大大豆品种OAC Bayfield作为父本，杂交F2：6衍生144份RIL群体。
SSR引物463对，参照SoyBase网址(Http：//129.186.26.94/)上的序列，由上海生物工程公司合成。一部分由中国农业科学院作物科学研究所提供。
1.2 方法
1.2.1 群体种植和收获
大豆资源材料和群体均种植、收获于东北农业大学香坊农场，三次重复，2米行长。收获后，大豆种子材料置4℃下保存。
1.2.2 大豆总DNA提取
在田间各群体采集等量叶片，-80℃下保存，采取CTAB法提取大豆DNA。
2 结论与分析
2.1SSR引物的筛选
根据对大豆公共遗传连锁图谱的分析，本研究采用463对SSR引物对亲本合丰25与OAC Bayfield进行检测，共有107对引物表现良好多态性，多态率为23.11%(见图1)。应用这些标记扩增RIL群体142个株系，带型表现清晰。
图1 部分SSR引物多态性筛选
Fig.1Screening SSR primers with polymorfhism between parents
2.2SSR PCR产物分析
将这107对多态性引物逐一在F2：6 RIL群体中进行扩增，所得产物经电泳后进行快速银染检测(图2)。统计银染的带型并记录数据。
图2 Satt114在F6群体部分株系中扩增产物的电泳
Fig.2Satt114 Amplification in some plants ofF6 population
2.3 大豆SSR遗传图谱的构建与分析
应用在合丰25×Bayfield中分离的107对SSR标记共107个座位进行连锁分析，得到一张包含20个连锁群的遗传图谱(见图3)，其中包括103个SSR座位。如表所示，总长度为4842.8cM，标记间平均间距为45.11cM。每个连锁群上的标记数在2～10个之间，长度在3.50～833.0 cM的范围。平均距离最大的连锁群为E，为172.7 cM，最小的连锁群为B1，为1.75 cM，如表1所示。
图3基于SSR标记的大豆分于遗传图谱
Fig.3Soybean molecular genetic map based on the SSR markers
表1 SSR标记在所建遗传图谱上的分布
Table1Distribution of SSR markers on the map
连锁群
Linkage Group 长度
Lenth(cM) 标记数
No.of markers 平均距离
Average distance(cM)
A1 55.9 4 13.98
A2 297.1 8 37.14
B1 3.50 2 1.75
B2 34.0 2 17.00
C1 463.0 5 92.60
C2 485.3 8 60.66
D1a 121.3 7 17.33
D1b 833.0 10 83.30
D2 356.8 5 71.36
E 345.4 2 172.70
F 139.3 7 19.90
G 202.2 5 40.44
H 21.3 3 7.10
I 42.0 4 10.50
J 14.9 2 7.45
K 216.7 5 43.34
L 219.8 7 31.40
M 422.1 8 52.76
N 155.0 4 38.75
O 414.2 5 82.84
全长Full lenth(cM) 4842.8 103 45.11
3 讨论和结论
本研究的遗传图谱构建，亲本选择黑龙江省当地栽培品种合丰25和加拿大品种Bayfield，亲本选择具有远缘优势，亲本间具有足够的DNA序列多态性。但是，本研究的亲本组合，也具有缺点，F6代RIL群体有小部分没有达到完全纯合，这可能与亲本间的差异过大，杂种染色体之间的配对和重组受到抑制，可能对遗传图谱构建造成一定影响。
共显性的SSR标记对群体遗传结构的评估是有效和可靠的，并且还可用来直接、有
效地评估育种策略方法[10]。SSR标记是单座位的[1]，不存在多座位给人造成的迷惑现象，可以直观地反映群体中该座位的分离情况。另外，对群体遗传结构的正确评估需要覆盖全基因组的足够多的多态性座位，Keim等(1992)对大豆的群体及种质多样性的研究表明，至少需要65个相对独立的多态座位才能相对准确地评估其遗传相似性。本研究采用了107个SSR标记构建一张大豆图谱，足可以用来评估大豆群体的遗传结构，可以利用该图谱对大豆品质性状进行 QTL 分析，并进一步开展分子辅助育种。
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