用于育种改良的谷物及蔬菜大豆（Glycine max. (L.) Merrill）品系的形态特征分析与遗传多样性评估

《Current Biotechnology》：Phenomorphological Characterization and Genetic Diversity Assessment of Grain and Vegetable Soybean (Glycine max. (L.) Merrill) Lines for Breeding Advancements

本研究通过对比分析六份蔬菜型与四份粮用型大豆种质资源，评估其育种潜力。采用表型、生殖性状及遗传多样性分析，发现成熟期、荚长和单株荚数存在显著差异，其中50%开花期和千粒重遗传控制极强（GCV>25%, heritability>99%）。PCA揭示成熟期和荚果形成期是主要变异来源，贡献率达84.5%。聚类显示II、III类群遗传分化最高（D2=28,292.49）。但45个SSR标记未检测到多态性，提示需开发新型分子标记工具。

　　

摘要

引言：蔬菜大豆因其营养价值和经济效益而成为一种有价值的作物。然而，与谷物型大豆相比，其遗传和表型多样性仍较少被研究。本研究旨在通过比较谷物型和蔬菜型基因型来评估蔬菜大豆的育种潜力。

方法：使用表型、生殖和遗传特性评估方法对10个大豆基因型（6个蔬菜型和4个谷物型）进行了研究。观察内容包括生长阶段、荚果特性以及与产量相关的特征。采用ANOVA、GCV、遗传力估计、主成分分析（PCA）、层次聚类和Tocher聚类以及简单序列重复（SSR）标记分析等统计方法来评估性状变异性和遗传多样性。

结果：观察到了显著的基因型特异性变异。EC892880的成熟速度最快（R1-R7阶段仅需37-57天），而RKS-18则需要112天。EC892882的荚果长度最长（5.63厘米），EC892880的每个花序上的荚果数量最多（6.93个）。在开花50天所需的天数（GCV：27.42%，遗传力：99.89%）和籽粒重量（GCV：25.38%，遗传力：99.74%）方面表现出较高的遗传控制力。PCA分析显示，开花到结荚及成熟所需的天数是表型变异的主要影响因素，PC1和PC2解释了总方差的84.5%。Tocher聚类分析表明，第二组（Cluster II）和第三组（Cluster III）之间的遗传差异最大（D2 = 28,292.49）。在45个SSR标记中，有41个被扩增但未显示出多态性。

讨论：研究结果强调了基因型之间的显著表型多样性，尤其是在成熟时间和与产量相关的性状方面，某些性状受到较强的遗传控制。然而，SSR多态性的缺乏表明分子多样性有限，这表明需要更强大的基因组工具。蔬菜型大豆在组内表现出较高的相似性，除非引入更大的多样性，否则可能限制遗传改良的潜力。

结论：本研究确定了适合蔬菜大豆定向育种的关键性状和多样化的基因型。研究结果强调了表型选择的潜力，并强调了迫切需要开发更先进的基因组标记，以促进蔬菜大豆的分子育种工作。