陆海杂交高代回交重组近交系纤维品质和产量分子标记研究

摘要

棉花是世界上重要的经济作物之一，棉花纤维是纺织工业的重要原料。随着纺织工业技术的不断推陈出新，人们对棉纤维品质提出了更高的要求。然而当前我国陆地棉的遗传基础比较狭窄，纤维品质及黄萎病抗性比较差，将海岛棉中优质纤维品质相关基因导入到陆地棉栽培品种中，可以拓宽陆地棉栽培品种的遗传背景，创造更多优异种质资源，是棉花品种改良持续发展必须解决的问题。
　　 本研究利用陆地棉34B与海岛棉Giza70杂交，以陆地棉34B为轮回亲本，构建BC2F4：6和BC2F4：7高代回交重组自交系群体，进行三年四个环境的试验，从表型水平上揭示纤维品质和产量等性状之间的相关性。并利用431对SSR引物对家系群体进行了分析，对纤维品质性状、产量性状进行了QTL定位，鉴定出在不同环境下都能稳定表达的QTL，为进一步将海岛棉优异基因导入陆地棉优异栽培品种中，创制丰富的资源材料奠定基础。
　　 1．本研究采用SSR分子标记为基础，以BC2F4：6的146个单株为作图群体，构建了一张基于SSR标记的遗传连锁图谱，并且以此图谱为基础，运用复合区间作图法进行纤维品质和产量性状的QTL检测。
　　 用2041对SSR引物进行亲本间多态性的检测，共筛选出在双亲间表现多态性的SSR引物431对（占21.17％），用于进行BC2F4：6群体扩增，产生了476个多态性位点，根据前人研究，定位到各染色体上有397个位点，图谱总长3677.1cM，标记间的平均距离为9.21cM。
　　 2．种间回交各世代群体的纤维品质性状和产量性状各项指标均呈正态分布。性状间相关分析显示：铃重与马克隆值和上半部平均长度呈显著正相关，与伸长率呈极显着负相关；衣分与上半部平均长度、纤维比强度呈极显著负相关，而与纤维伸长率呈显著正相关，与马克隆值呈极显著正相关。
　　 3．根据BC2F4：6和BC2F4：7家系四个环境下的纤维品质数据，共定位到37个QTL位点，两个环境以上能检测到且效应方向一致的QTL7个，上半部平均长度3个，断裂比强度2个，整齐度指数1个，纤维伸长率1个。在检测到的纤维品质性状的所有QTL中有17个的增益基因来自海岛棉。单个QTL的贡献率在6～13％之间。
　　 4．利用BC2F4：6和BC2F4：7家系四个环境下的产量性状数据，共定位到49个QTL位点，两个环境以上且效应方向一致的QTL3个，其中，铃重的1个，籽棉产量1个，皮棉产量1个，未检测到衣分有多环境重复的QTL位点。在检测到的关于产量性状的49个QTL中仅有5个的增益基因来自海岛棉，提高产量的基因主要是来自陆地棉。单个QTL的贡献在1～18％之间。以上这些不同环境表现稳定的增效基因来自海岛棉的QTL，可以进一步用于标记辅助选择培育近等基因系等新材料及开展产量与纤维品质同步改良的研究。
　　 5．在本研究中发现12个控制多个性状的稳定的标记位点。对这些性状QTL成簇分布进行分析，从分子水平上验证了表型间相关分析结果，表明了不同性状基因紧密连锁或一因多效存在的普遍性，在利用目标性状QTL进行分子标记辅助选择育种的同时，还需要综合考虑其它QTL对目标性状的影响。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词表

声明

1前言

1.1遗传标记的发展及应用

1.1.1遗传标记的发展

1.1.2分子标记的主要类型

1.1.3分子标记在作物育种中的应用

1.2棉花分子遗传图谱和重要数量性状的QTL进展

1.2.1作图群体的类型与特点

1.2.2 QTL的检测方法

1.2.3棉花的遗传图谱研究进展

1.2.4棉花数量性状OTL定位进展

1.3目的和意义

2材料与方法

2.1材料与方法

2.1.1材料

2.1.2性状调查

2.2方法

2.2.1 DNA提取

2.2.2标记筛选和群体扩增

2.2.3 SSR扩增产物的银染检测

2.2.4数据分析

3结果与分析

3.1 SSR引物筛选和群体多样性检验

3.2遗传图谱的构建

3.3纤维产量和品质性状基本统计分析及正态检验

3.3.1纤维产量性状基本统计分析及正态检验

3.3.2纤维品质性状基本统计分析及正态检验

3.3.3表型性状相关分析

3.4 QTL分析

3.4.1纤维品质性状QTL定位分析

3.4.2产量性状的QTL定位及遗传效应分析

4讨论

4.1 QTL定位群体的选择

4.2同一群体不同世代的QTL比较

4.3不同性状的QTL在相同连锁群的表达

4.4不同性状QTL的簇状分布

4.4.1品质或产量性状间QTL的成簇分布

4.4.2不同类性状的QTL成簇分布

5全文结论

参考文献

致谢

作者简历