基于关联分析方法对大豆苗期耐盐基因的筛选(2)
大豆是世界上重要的粮食和经济作物，是世界上少有的高蛋白、高脂肪酸的作物。大豆以其高含量、高质量的植物蛋白，弥补了人类所需蛋白的不足。大豆籽粒一般含有40%左右的蛋白质，高于现在普遍栽种的禾谷类作物如小麦、水稻、玉米等2-3倍，而且其蛋白质易溶于水，容易被人体吸收利用，氨基酸种类齐全，尤其是人体必需的氨基酸含量丰富。大豆也是重要的油料作物，种子含油率高达20%左右，其中不饱和脂肪酸即油酸占20%，亚油酸占52%-65%，而饱和脂肪酸占的比例相对较少，不饱和脂肪酸对降低血液中胆固醇含量有帮助。大豆中的卵磷脂为人体心、肝及神经系统的重要组成成分[7]。子粒加工利用生产的产品也很多，比如说豆腐、豆浆、豆奶、豆腐乳等，豆制品已经越来越受到人们的喜爱，因此大豆的种植也受到重视。
大豆属中度耐盐植物，其盐害阈值为5dS/m[8]。盐胁迫可阻碍大豆种子萌发和植株生长，减少根瘤，抑制生物学产量的积累，导致产量下降和品质变化[9]，同时盐胁迫可造成植株叶片褪绿、白化及坏死，甚至植株死亡[10]。盐敏感品种比耐盐品种受盐胁迫的影响更大[11]。盐碱土中的盐分包括Na+、Ca2+、Mg2+三种阳离子和CO32-、HCO32-、Cl-和SO42-四种阴离子组成的十二种盐，其中Cl-和Na+所占的比例比较高，分别占阴阳离子总量的60-88%左右。在盐胁迫下，植物主要受过量Cl-和Na+的胁迫作用，不同作物对Cl-和Na+胁迫的敏感性不同[12]。不同大豆种质耐盐能力有明显差异，各生育阶段对盐害的反应也不同，而且各生育阶段耐盐性之间没有明显的相关性[8]。盐碱地的改良利用在国内外已经进行很长一段时间，主要包括两个方面：一是利用淡水洗盐、挖沟排盐、修造台田等工程措施或向盐渍土施撒石灰等化学措施来改良土壤的盐碱化，另一方面是选用耐盐作物品种，挖掘品种自身耐盐能力，通过直接在盐碱地上种植这些耐盐植物，直接利用盐渍土。相比而言，前者工程浩大，操作起来极为复杂，投资成本也相当高，而后者被普遍认为是最有效的改良途径。耐盐植物能够改良盐碱地的功能主要表现在它们能够增加土地地表覆盖度，减少水分蒸发，抑制盐分浓度的上升；减缓地表径流，同时，植物的蒸腾作用也可以降低地下的水位，延缓盐分向地表积累的速度；植物的根系也可以改善土壤的理化性质，其分泌的有机酸可以很好地中和土壤的碱性[13]。
虽然种植耐盐品种是解决盐碱地产量减少的最有效方法，但是在实际选育耐盐品种过程中，由于还没有经济有效的筛选鉴定方法，极大阻碍了耐盐育种的进展，因此大豆耐盐遗传机制的研究与分子标记技术的广泛应用为大豆耐盐遗传育种提供了有力的辅助工具[9]。Abel(1969)认为排除Cl-机制是单基因控制的，其中排氯为显性(Ncl)，氯积累为隐性(ncl) [9]。邵桂花等[14]利用筛选出的耐盐品种和盐敏感品种配制杂交组合，后代耐盐性分离鉴定表明，大豆耐盐主要受一对核基因控制，耐盐为显性，盐敏感为隐性。郭蓓等[15]首次在分子水平上证实了大豆的耐盐性是受一对基因控制的。而罗庆云[12]对栽培大豆的耐盐遗传研究结果表明，大豆耐盐性符合主基因+多基因模型，为数量性状。据报道，水稻、小麦、番茄等作物的耐盐性也是多基因控制的数量性状[15]。王洪新等[16]通过对黄河三角洲野生大豆盐渍和正常群体的耐盐性、同工酶和RAPD的遗传分析，结果表明野生大豆群体内具有高度的遗传多样性，RAPD的大多数位点与耐盐性无关，但也发现高耐盐个体特有的RAPD位点。Zhong等[17]使用改进的RAPD方法（DAF），在耐盐品种“Morgan”和“文丰7”中鉴定到8.6f/35obp、8-27/240bp和8-15/215bp 3个特异的多态性位点。郭蓓等[15]以利用BSA法对耐(敏)盐品种池和一个组合F2的耐(敏)盐池进行了鉴定，获得一个共显性PCR标记。经F2分析该标记与大豆耐盐基因位点紧密连锁。该标记己在其他2个组合的F2群体及12个耐盐品种和13个盐敏感品种中得到验证[18]。另外，一些苗期耐盐的QTL被检测到，近年来，大量的实验室对大豆耐盐基因进行定位研究，发现其耐盐基因主要位于3号染色体上[19]。Hamwieh 等[20]在2008年通过用耐盐野生大豆种 JWS-156-1 与盐敏感栽培大豆 Jackson(PI548657)杂交，获得的225个F2代重组自交系研究材料得出大豆连锁群N上的耐盐位点与大豆耐盐性显著相关，并且十分保守；2011年又通过用耐盐品系 FT-Ab-yara 9 与盐敏感品系 C01 杂交、耐盐品系 Jin dou No. 6 与盐敏感品系 0197 杂交获得两个重组自交系群进行研究，发现含有耐盐品系 FT-Abyara 的染色体片段的 NILs耐盐性较强[9]。Ha 等[21]在2013年通过用野生大豆品种 PI4-83463 与 Hutcheson 杂交获得的 106 个 RILs，检测F2:6连锁群，发现大豆基因组3号染色体上有耐盐相关的基因标记。Guan等[22]在2014年通过用Tiefeng 8与85-140杂交衍生的 367 个重组自交系，检测 F2:3 连锁群发现耐盐相关的基因 GmSALT3，该基因的表达能够有效提高大豆品种的耐盐能力。