一个新的位于大豆第18号染色体的耐盐主效QTL qstrG1的图位克隆

Soil salinization and secondary salinization phenomenon are more and more serious in China, which cause soybean and other important crops’ yield extremely decline and poor quality. Face with this dilemma, explore soybean critical salt tolerance gene, and utilize it to improve soybean salt tolerance is an effective method to deal with this problem. In this study, two sets of soybean RILs populations were used to identify and verify a new major salt tolerance QTL qstrG1 (between Sat_164 and Sat_358) located on soybean chromosome 18 (G linkage group). The major QTL was fine-mapped in a 360 kb region (between Gm18-sm5 and Satt400) using RHLs and NILs. A big RHLs population which includs 5828 plants are used to make a future fine mapping, and ultimately positional cloning the new major salt tolerance QTL qstrG1. Overexpression and RNAi of the new gene in transgenic plants will be used to verify its function, and then to identify the molecular mechanism of the new important salt tolerance gene.

在中国，土壤的盐渍化与次生盐渍化现象越发严重，导致包括大豆在内的重要农作物的减产与品质下降。面对这种困境，发掘大豆关键耐盐基因，并利用其改良大豆的耐盐性是有效途径之一。本研究通过两套大豆重组自交系群体定位和验证了一个新的位于大豆18号染色体（G连锁群）的耐盐主效QTL qstrG1（Sat_164和Sat_358之间），随后利用残余杂合系及其衍生的近等基因系将其精细定位在Gm18-sm5和Satt400之间的360 kb区间内。本研究拟通过一个包含5828个单株的残余杂合系群体对该耐盐QTL进行高精度的精细定位，并最终实现图位克隆，进而发掘出控制大豆耐盐能力的关键耐盐基因，通过过量表达和RNAi验证新基因的功能，探索其耐盐作用分子机理。

本研究针对一个位于大豆第18号染色体上的主效耐盐QTL qstrG1进行精细定位和候选基因克隆研究。通过利用包含五千多个单株的剩余杂合系群体和目标QTL位点近等基因系的鉴定，将该主效耐盐QTL qstrG1的定位区段进一步压缩至18号染色体上90 Kb的区间内，通过qPCR分析精细区间内的候选基因在盐胁迫下的表达模式，发现Glyma.18G191200和Glyma.18G191300均能响应盐胁迫，而精细定位区间内其他基因不响应盐胁迫。因此，确定Glyma.18G191200和Glyma.18G191300是大豆位于第18号染色体上主效耐盐QTL的两个重要候选基因。Glyma.18G191200是一个MYB转录因子；Glyma.18G191300是一个转运蛋白基因。为了研究两个重要候选基因的功能，分别构建了pMDC83-Glyma.18G191200和pMDC83-Glyma.18G191300两个过量表达载体，并进行大豆遗传转化，已经获得部分T0代株系。本研究将为栽培大豆的耐盐性遗传改良提供重要的基因信息和分子标记育种标记资源。