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大豆是世界上最重要的植物油脂和蛋白来源。在我国黄淮和南方地区,自1923年到2005年共育成了618份大豆品种,这些育成品种是大豆遗传改良实践中的主要成果,也是大豆后续改良可以直接使用的重要材料。定位该群体油脂、蛋白质含量及百粒重基因、发掘优异等位变异,对大豆优质、高产育种具有重要意义。本文以黄淮和南方地区282份育成大豆品种为研究材料,进行了2年3个环境的重复试验。在对该群体油脂、蛋白质含量及百粒重三个性状的表型变异分析基础上,利用150个SSR标记对这3个性状QTL进行关联定位,进一步选取在三个环境中稳定表达的油脂、蛋白质含量及百粒重位点,发掘优异等位变异,探讨优异等位变异的分布特点,并以此为基础设计大豆籽粒性状聚合育种方案。为提高表型鉴定效率,还开展了主要针对非黄皮大豆油脂、蛋白质性状近红外反射光谱分析的建模研究。主要结果如下:(1)黄淮和南方育成品种群体油脂和蛋白质含量的变异范围分别为14.86%-23.34%和37.63%-52.83%,百粒重的变异范围是9.88-32.92克,该群体适于开展关联定位工作;联合方差分析发现环境间差异显著、品种与环境有互作;黄淮生态区育成品种油脂含量、中南生态区育成品种的蛋白质含量高于其它生态区,长江中下游与中南生态区育成品种的百粒重高于其它生态区。(2)使用STRUCTURE软件进行H-W平衡模型聚类,将282份大豆育成品种分为3个亚群,以此作为群体校正的协变量进行关联分析。在P<0.01显著水平下,共检测到在3个环境条件下均与油脂含量QTL关联的SSR位点11个,以及只在个别环境显著的关联位点18个,其中位点Sct189, Sat352未见前人报道;发现与蛋白质含量QTL关联的位点10个(3个环境),特定环境内表达的蛋白质含量QTL 18个,包括新发现6个标记位点;检测到11个稳定表达的百粒重QTL,13个在特定环境内表达的百粒重QTL,新发现的位点是Satt191、Satt540。(3)重点对多环境下均检测到的大豆油脂、蛋白质含量及百粒重QTL关联位点进行优异等位变异发掘,分别从11个油脂含量、10个白质含量QTL的关联位点中筛选出16和17个优异等位变异,从9个百粒重QTL的关联位点获得16个优异等位变异。使用优异等位变异的信息解析材料的遗传结构,发现优良品种积累了大量的优异等位变异;不同生态区来源的品种籽粒性状差异显著,同时不同生态区品种籽粒性状优异等位变异组成也有差异。以载体材料优异等位变异的组成特点选择了一些籽粒性状聚合育种亲本。(4)以来源于全国24个省份340份地方品种大豆和25份野生大豆性材料组成有色大豆建模样本,利用BRUKER VECTOR22/N傅立叶变换近红外光谱仪,采用偏最小二乘回归法,建立近红外反射光谱测定大豆油脂、蛋白以及不饱和脂肪酸含量的预测模型,依据各预测模型交叉验证决定系数和交叉验证均方根误差对模型评价。本研究共建立4大类、12个各色大豆资源预测模型。其中模型M4B适用于栽培大豆黑色资源、野生材料,M4A适于栽培大豆资源快速预测。本研究结果表明大豆完整籽粒状态反射光谱建模的效果不如粉末状态,反射光谱适于大豆粉末状态建模;包含野生材料的有色大豆建模样本有利于油脂和亚麻酸建模。