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大豆豆芽可溶性糖含量的全基因组关联分析OA

Genome-wide Association Analysis of Soluble Sugar Content in Soybean Sprouts

中文摘要英文摘要

为系统揭示黄淮海地区大豆育成品种豆芽可溶性糖含量的表型分布特征,深入挖掘其遗传调控基础,以来自黄淮海地区的188份大豆种质为材料,精准测定2023年与2024年萌发豆芽中的可溶性糖含量,并结合SNP标记开展全基因组关联分析.结果显示,黄淮海地区大豆种质豆芽可溶性糖含量存在广泛表型变异,含量范围为1.67~20.94mg/g,两年的变异系数分别为33.33%和26.73%,表明该性状在供试材料中具有丰富的遗传多样性.结合GWAS分析,在两年中共鉴定出5个与可溶性糖含量显著关联的SNP位点[-log10(P)≥5.86],分别位于第2、10、12、14和18号染色体,并在这5个关联位点所在区间内,筛选得到18个候选基因,其功能主要富集于糖异生、海藻糖合成等糖类代谢通路及细胞壁合成相关通路,进一步发现其中4个基因的表达量在高、低可溶性糖含量的材料中存在差异.本研究明确了黄淮海地区大豆豆芽可溶性糖含量的表型变异特征,挖掘出调控该性状的关键SNP位点及候选基因,为解析大豆豆芽可溶性糖合成的分子机制、开发功能标记及开展标记辅助育种提供了重要理论支撑和实践依据.

To characterize phenotypic variation in soluble sugar content of soybean sprouts and to elucidate its genetic basis,we evaluated 188 improved soybean varieties from the Huang-Huai-Hai region.Soluble sugar content in germinated sprouts was accurately quantified in 2023 and 2024,followed by a genome-wide association study(GWAS)using SNP markers.Substantial phenotypic variation was observed,with soluble sugar content ranging from 1.67 to 20.94 mg/g and a coefficient of variation of 33.33%and 26.73%,indicating considerable genetic diversity for this trait.GWAS detected five loci significantly associated with soluble sugar content[-log10(P)≥5.86]across two years,located on chromosomes 2,10,12,14,and 18.Within these regions,18 candidate genes were identified,with functional annotations enriched in carbohydrate metabolism pathways,including gluconeogenesis and trehalose synthesis,as well as cell wall biosynthesis.Expression analysis further showed that four candidate genes were differentially expressed between high-and low-sugar materials,supporting their potential roles in regulating soluble sugar accumulation.Overall,this study reveals the phenotypic diversity and genetic architecture of soluble sugar content in soybean sprouts from the Huang-Huai-Hai region.The identified loci and candidate genes provide valuable resources for functional marker development and marker-assisted breeding aimed at improving sprout quality.

李艳明;闫龙;吴欣桐;陈强;刘智;史晓蕾;孟子阔;施爱农;李娜;陈雪平

河北农业大学园艺学院/河北省绿色高效蔬菜产业协同创新中心/河北省蔬菜种质创新与利用重点实验室,保定 071000||河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种实验室/农业农村部黄淮海大豆生物学与遗传改良重点实验室/国家大豆改良中心石家庄分中心,石家庄 050030河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种实验室/农业农村部黄淮海大豆生物学与遗传改良重点实验室/国家大豆改良中心石家庄分中心,石家庄 050030河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种实验室/农业农村部黄淮海大豆生物学与遗传改良重点实验室/国家大豆改良中心石家庄分中心,石家庄 050030河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种实验室/农业农村部黄淮海大豆生物学与遗传改良重点实验室/国家大豆改良中心石家庄分中心,石家庄 050030河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种实验室/农业农村部黄淮海大豆生物学与遗传改良重点实验室/国家大豆改良中心石家庄分中心,石家庄 050030河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种实验室/农业农村部黄淮海大豆生物学与遗传改良重点实验室/国家大豆改良中心石家庄分中心,石家庄 050030河北省种子总站,石家庄 050021阿肯色大学费耶特维尔分校园艺系,美国费耶特维尔72701河北农业大学园艺学院/河北省绿色高效蔬菜产业协同创新中心/河北省蔬菜种质创新与利用重点实验室,保定 071000河北农业大学园艺学院/河北省绿色高效蔬菜产业协同创新中心/河北省蔬菜种质创新与利用重点实验室,保定 071000

大豆豆芽可溶性糖全基因组关联分析候选基因

soybean sproutssoluble sugargenome-wide association study(GWAS)candidate genes

《植物遗传资源学报》 2026 (8)

1571-1582,12

国家大豆产业技术体系(CARS-04-PS09)河北省现代农业产业技术体系(HBCT2024060101)河北省农林科学院科技创新专项(2026KJCXZX-LYS-6)河北省燕赵黄金台聚才计划骨干人才项目(B2025005024)China Agriculture Research System(CARS-04-PS09)Hebei Agriculture Research System(HBCT2024060101)HAAFS Agriculture Science and Technology Innovation Project(2026KJCXZX-LYS-6)Yan Zhao Golden Platform Talent Gathering Plan of Hebei Province(B2025005024)

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