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在大豆育种中，数量性状的改良是一大难点，传统的育种方法针对数量性状的改良效率不高，而分子标记辅助育种作为一种辅助手段，能够有效地提高育种的效率。借助与QTL紧密连锁的DNA分子标记，结合表型鉴定以及群体遗传连锁图谱，定位与大豆粒形相关性状的QTL，为该位点应用于大豆高产分子标记辅助选择育种奠定基础。为了挖掘控制大豆粒形性状的功能位点，筛选优异的等位基因及优良的种质资源，本试验利用不同地区栽培大豆组成的自然群体以全基因组208715个SNP标记对大豆粒形性状进行关联分析，同时利用大豆重组自交系（科丰一号×南农1138-2），对重组自交系群体获得的数据采用加性QTL分析的连锁分析，得到与粒形显著相关显著的QTL位点， 最终鉴定控制大豆粒形性状的分子标记。通过研究大豆粒形的遗传关系，实现产量性状的分子标记辅助育种，对我国大豆产业具有重大应用意义。主要结果如下：
1. 本研究通过对大豆重组自交系（科丰一号×南农1138-2）获得的表型数据采用加性QTL分析的连锁分析，得到与粒形显著相关的QTL位点。采用复合区间定位模型（CIM）进行QTL的检测，阈值设为LOD>2.5，一共检测到10个QTL， 3个QTL与籽粒长度相关，3个QTL与籽粒高度相关，2个QTL与长高比相关，1个QTL与长宽比相关，1个QTL与宽高比相关，籽粒宽度没有检测到显著的QTL位点。
2.本研究采用基于混合线性模型（MLM,Q+K）的关联分析，得到与粒形显著相关的SNP位点，利用GAPIT软件MLM模型对大豆粒形性状与208715个SNP标记进行全基因组的关联分析。设定显著性阈值为-LogP≥4.5(P≤3.16E-05)，共检测到32个SNP标记。与籽粒长度相关的标记共有12个，与籽粒宽度相关的标记3个，与籽粒高度相关的标记3个，与长宽比相关的标记2个，与长高比相关的标记6个，与宽高比相关的标记6个。
第一章 大豆粒形性状的连锁分析
连锁分析的理论依据是连锁遗传规律，也被称为遗传学第三规律。就是指原来为同一亲本所具有的两个性状，在F2中常常有连系在一起遗传的倾向，这种现象就称为连锁遗传。基因之间存在的连锁和互换是形成生物多样性的重要原因，通过对基因间的连锁和互换进行跟踪，分析影响目标性状变化的基因以及基因间的遗传规律。我们利用遗传标记，根据连锁的原理，通过寻找与目标性状相互关联的标记，再将某个或某些QTL定位到同一条染色体的遗传标记附近，就将QTL定位到了相关的染色体上。
连锁分析利用染色体上标记基因型和目标性状表型间关系的分析，将QTL定位到染色体上的对应位置处，并对其遗传效应进行估计。由于数量性状呈现连续变异，无法对其进行明确分组，因此不能完全套用质量性状的分析方法进行QTL定位分析， 根据采用的统计分析方法的不同分为：方差与均值分析法、回归及相关分析法、最大似然法等。根据所需标记区间数的不同可以分为：单标记分析法、区间作图法和复合区间作图法。
重组自交系群体（recombinant inbred lines，RIL）被广泛用于QTL的定位中，是生物学中广泛用于遗传分析和作图的重要群体。重组自交系群体中每个株系都是纯合的，是定位中一种理想的群体。连锁分析利用染色体上标记基因型和目标性状表型间关系的分析，将QTL定位到染色体上的对应位置处，并对其遗传效应进行估计。
本研究使用重组自交家系（科丰1号ｘ南农1138-2）组成的共186个分离群体，对大豆粒形性状进行加性QTL检测。在186份家系间存在着广泛的表型变异，采用复合区间作图方法（CIM）来定位控制粒形的QTL。