大豆在农作物中既是粮食兼油料作物，又是家畜和轻工业的重要原料作物。提高大豆产量是育种家追求的永恒课题，而百粒重是控制大豆产量性状的主要数量性状。目前，对大豆百粒重进行基因定位已有较多研究(Liu et al., 2011; Orf et al., 1999; Mian et al., 1996; Zhang et al., 2004)，然而利用分子标记辅助育成的品系或品种还相对较少，绝大多数的研究仍停留在标记鉴定、定位、作图等基础环节(杨友才等, 2005)。这些分子标记受其原始研究材料所限制，与育种家使用材料有较大差距，难以真正应用于育种实践，即分子育种与传统育种衔接不够，育种家不便利用，导致分子标记研究尚不能大规模应用。通过分子标记辅助选择提高效率，大规模培育优良品系或品种的期望仍未实现。

目前，大豆分子标记验证方面，孙鸿雁等(2008)以72份高油、高蛋白种质资源为材料，对大豆油分蛋白质含量相关的QTL进行了实用性验证。杨喆等(2008)对F2分离群体进行大豆高油基因SSR分子标记，并得到一个通用性标记。而在百粒重方面未见报道。本研究从育种家亲本材料出发，利用国内外一些已发表的与百粒重相关的QTL 定位和分子标记研究成果，通过检测以验证其QTL的稳定性及实用性，为分子标记辅助大豆育种、鉴定目标性状选择育种提供分子水平上的理论依据。

1 结果与分析

1.1 电泳结果分析

电泳后统计带型进行方差分析(孙鸿雁等, 2008)，只有GNE070、Satt126 和Satt633 标记表现出显著或极显著差异(表1)。GNE070、Satt126 和Satt-633在大(小)粒组材料中的扩增产物呈多态性，对各等位变异的材料数量、所代表的平均百粒重进行统计，并做方差分析(表1)。

GNE070 是一个EST-SSR标记，获得2种等位变异扩增产物，DNA 片段长度分别为300 bp和280 bp，具有极显著差异。GNE070第2等位变异，即DNA片段长度为280 bp，所代表的大豆品种(系)平均百粒重为28.1 g，明显高于第1等位变异的18.9g (表1)。即在DNA 片段长度为280 bp下存在着一个与大粒相关的等位变异(图1)。在第2等位变异中大粒材料共31份，占大粒材料(36份)总数的86.1%。

Satt126扩增产物存在2种等位变异，DNA 片段长度分别为170 bp 和130 bp，具有极显著差异。Satt126第1等位变异所代表的平均百粒重为27.8 g，明显高于第2 等位变异的20.5 g (表1)。即在DNA片段长度为170 bp 下存在着一个与大粒相连锁的等位变异。在第1 等位变异中大粒材料共29份，占大粒材料(36份)总数的80.6% (图2)。

图 2 NewSatt126 在大/小粒组中的扩增 注: M: 100 bp DNA ladder marker Figure 2 Amplification of Satt126 in the large/small grain group Note: M: 100 bp DNA ladder marker

Satt633 获得3 种等位变异扩增产物，DNA 片段长度分别为170 bp、160 bp和140 bp，其中1和2呈极显著差异，1和3之间具有显著差异。Satt633 第1等位变异所代表的平均百粒重为27.5 g，明显高于第2、第3等位变异的21 g和23.1 g (表1)。即在DNA片段长度为170 bp 下存在着一个与大粒相连锁的等位变异(图3)。在第1 等位变异中大粒材料共29 份，占大粒材料(36 份)总数的80.6%。

1.2 分子标记检测结果与品种(系)关系分析

GNE070、Satt126 和Satt633 在大(小)粒组材料中的扩增产物呈多态性，对大粒材料在GNE070、Satt126 和Satt633 中出现与大粒相关(或连锁)的带型进行统计(表2)。

从表2可以看出：36 份大粒材料可以被GNE- 070、Satt126 和Satt633 三个标记检出的材料占20份，如科丰14、诱处4 号、科丰35 等育种骨干亲本材料。可被其中两个标记检出的材料占11 份，被其中一个标记检出的材料占4 份，只有一份材料徐豆9313 未能被任何一个标记检出。由此可见，可以被一个或一个以上标记检出的大粒材料占35 (大粒材料共36 份)，检出率高达97.2%。该结果表明用GNE070、Satt126 和Satt633 联合检测，应用于分子标记辅助育种大粒育种实践是可行的。

2 讨论

高产是育种专家们追求的主要目标，然而产量是个由多种性状作用并与环境互作形成的综合指标。在农业生产上，大豆的籽粒产量是用单位面积上株数、单株荚数、每荚粒数和百粒重来计算的，这些因子共同影响大豆的产量，并且这些因子互相影响、互相制约，其中任何一个因子发生变化，都会引起产量的变化。在这些产量因子中，百粒重是遗传力较高的性状。本研究选出3个与大粒有关的分子标记联合检出率高达97.2%，但仍没有达到100%，其原因在于百粒重是大豆的数量性状，是由微效多基因控制的，并受环境因素的影响。

目前，分子标记主要集中在标记鉴定、定位、作图等基础环节。大豆油分蛋白质方面有一些实用性研究，而在百粒重方面未见报到。本 文选出3 个与籽粒大小相关的实用性标记GNE070、Satt126 和Satt633，这三个标记的联合检测，可以将分子标记与传统育种有效地结合，真正发挥分子标记在大粒育种中的作用。

3 材料与方法

3.1 实验材料

本研究从全国各地收集到大豆材料共48份(表3)，绝大部分为中国不同生态区域大豆育种研究的骨干亲本和特异材料，对我国目前大豆育种研究，特别是分子标记辅助育种有重要应用价值。所用引物共7对(GNE070, GNE230, Satt070, Satt126, Satt2-59, Satt409 和Satt633)，是汇总了目前国内外大豆分子标记研究的重要结果，从公共图谱或查文献获得，并结合本试验特点进行筛选。

3.2 实验方法

采用CTAB 法提取大豆芽DNA (王关林和方宏筠, 2005, 科学出版社, pp.744)，经0.8%的琼脂糖凝胶(EB 染色)上电泳检测DNA 的质量，然后SSR 扩增，9%丙烯酰胺胶电泳，最后统计每个SSR 位点，以1和0记录等位基因的有无，缺失记为“.”，获得矩阵。将全部电泳结果的数据，采用SPSS 软件作方差分析。

作者贡献

任海红是本研究的执行人，并完成数据分析，论文初稿的写作；朱保葛及林汉明是本研究的实验设计者，并完成试验结果分析和论文初稿的修改；刘学义是项目的构思者及负责人，指导实验设计，数据分析，论文修改和定稿。全体作者都阅读并同意最终的文本。

致谢

本研究由国家大豆产业技术体系和山西省“百人计划”项目资助。感谢中国科学院遗传与发育生物所朱保葛课题组同仁在本研究过程中给予的热情帮助。

参考文献 

Liu W.X., Kim M.Y., Van K.J., Lee Y.H., Li H.L., Liu X.H., and Lee S.H., 2011, QTL identification of yield-related traits and their association with flowering and maturity in soybean, J. Crop Sci. Biotech, 14(1): 65-70

Mian M.A.R., Bailey M.A., Tamulonis J.P., Shipe E.R., Carter T.E.J., Parrott W.A., Ashley D.A., Hussey R.S., and Boerma H.R., 1996, Molecular markers associated with seed weight in two soybean populations, Theor. Appl. Genet., 93(7): 1011-1016

Orf J.H., Chase K., Jarvik T., Mansur L.M., Cregan P.B., Adler F.R., and Lark K.G., 1999, Genetics of soybean agronomic traits: i. comparison of three related recombinant inbred populations, Crop Sci., 39(6): 1642-1651

Sun H.Y., Liu L.J., Zhang X.M., Yang Z., Gao M.J., Zhang L., and Wei L., 2008, Validate practicability of SSRs linked with QTL of oil and protein content in soybean, Fenzi Zhiwu Yuzhong (Molecular Plant Breeding), 6 (6): 1085-1090(孙鸿雁, 刘丽君, 张小明, 杨喆, 高明杰, 张雷, 魏崃, 2008,大豆油分蛋白质含量相关QTL 的实用性验证, 分子植物育种, 6(6): 1085-1090)

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