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选择适合高种植密度的大豆品种可以提高产量,但是,决定该作物价值的蛋白质和油分含量是受种植密度影响的。因此,了解蛋白质和油分基因型对种植密度响应的遗传基础是尤为重要的。本研究以(垦丰14×垦丰15)×(黑农48×垦丰19)构建的大豆四向重组自交系群体(FW-RILs,F2:8)作为试验材料,分别将4个亲本和FW-RILs以2.15×10~5株/公顷(D1)和3×10~5株/公顷两种密度种植,种植地点分别为哈尔滨(2015年和2016年)、克山(2015年)、阿城(2016年)和双城(2016年)。采用裂区试验设计,3次重复,获得蛋白质和油分含量的表型数据。利用四向重组自交系群体的优势并结合SSR标记和SNP标记分别构建遗传图谱,进行蛋白质和油分含量QTL定位。另外,利用SNP遗传图谱定位到的主效QTL来进一步预测受密度影响控制蛋白质和油分含量的潜在候选基因。本研究的结果如下:(1)由方差分析的结果可看出,在5个环境的2个密度下,基因型和基因型×密度效应达到极显著性水平(P≤0.01);在不同环境下,密度响应效应也达到极显著水平(P≤0.01)。(2)基于SSR标记的大豆蛋白质和油分含量的QTL定位以包含160个家系的FW-RILs为试验材料,构建含有275个SSR标记的遗传图谱。在不同密度下,共定位到94个QTLs,分布在大豆20条连锁群的19条上。其中,在以2.15×10~5株/公顷种植密度上定位到25个蛋白质含量QTLs,在以3×10~5株/公顷的种植密度上定位到17个蛋白质QTLs,单个QTL解释的表型贡献率(PVE)范围为2.96%～13.36%,有3个QTLs是在两种密度下重复定位到的,分别为qPC-F-2、qPC-J-2和qPC-L-1。在2.15×10~5株/公顷和3×10~5株/公顷的种植密度上,分别定位到17个和13个油分含量QTLs,单个QTL解释的表型贡献率范围为3.48%～12.82%,其中QTL q OC-A1-1是在两种密度下重复定位到的。在密度响应的条件下,共定位到22个密度响应QTLs,其中有12个蛋白质含量QTLs,分布在B2、C2、D1a、D1b、D2、H、J、K、M和N连锁群上,解释了3.46%～18.20%的表型变异。10个油分含量QTLs,位于连锁群A1、A2、B1、B2、D2、F、L和N上,解释了3.87%～12.64%的表型变异。在检测到的94个QTLs中,有83个QTLs在以往的研究中被报道,并有10个QTLs(qPC-D1a-1、qPC-D2-2、qPC-J-1、qPC-M-3、q OC-A1-1、q OC-C1-3、q OC-D2-4、q RDOC-A1-1、q RDPC-D1a-1、q RDPC-M-1)是新定位到。(3)基于SNP标记的大豆蛋白质和油分含量的QTL定位以包含144个家系的FW-RILs为试验材料,构建含有2332个标记的高密度连锁图谱。在不同密度下,共定位了65个QTLs。其中,在2.15×10~5株/公顷和3×10~5株/公顷的种植密度上,分别定位到14个蛋白质含量QTLs,单个QTL解释了5.22%～25.05%的表型变异。在2.15×10~5株/公顷和3×10~5株/公顷的种植密度上,分别定位到了20个和17个油分含量QTLs,单个QTL解释的表型变异率是4.77%～16.95%,有2个油分含量QTLs在两种密度下被重复定位到,分别为q OC-7-3和qPC-15-1。在密度响应的条件下,共定位到38个密度响应QTLs,其中包含20个控制蛋白质含量的QTLs,单个QTL解释了3.64%～33.26%的表型变异;18个控制油分含量的QTLs,单个油分含量QTL的表型变异率在5.88%～24.68%之间。检测到的103个QTLs中,有70个在以往研究中被发现,17个蛋白质含量QTLs(qPC-1-1、qPC-5-2、qPC-10-4、qPC-3-1、qPC-5-1、qPC-8-2、qPC-12-1、qPC-12-2、qPC-14-1、q RDPC-1-1、q RDPC-3-1、q RDPC-3-2、q RDPC-6-2、q RDPC-7-2、q RDPC-12-1、q RDPC-15-1、q RDPC-19-1)和16个油分含量QTLs(q OC-7-1、q OC-10-1、q OC-12-2、q OC-18-2、q OC-19-2、q OC-8-2、q OC-9-2、q OC-13-2、q OC-18-1、q RDOC-5-2、q RDOC-5-3、q RDOC-6-1、q RDOC-6-2、q RDOC-13-1、q RDOC-13-2、q RDOC-19-1)是新发现的。该结果为下一步预测控制蛋白质和油分含量的候选基因奠定基础。(4)本研究基于SNP高密度图谱,在不同密度和密度响应下定位到43个主效QTLs(表型贡献率≥10%),其中对标记间隔在700 Kb内的23个QTLs进行潜在候选基因选择,通路分析后共发现了4个基因受种植密度的影响,共同控制蛋白质和油分的合成代谢,来控制蛋白质和油分含量,该结果加深了对大豆蛋白质和油分含量生物合成代谢机制的理解,为提高大豆蛋白质和油分含量以及大豆产量奠定了基础。