陆地棉超高强纤维品质与产量相关性状的QTL定位

摘要

棉纤维是世界上最重要的自然纤维，也是一种重要的油料作物，我国是棉花生产和消费大国。随着纺织业技术的改进，特别是新型喷气纺纱技术的出现，以及人民生活水平的不断提高，对棉花纤维品质提出了更高要求。虽然海岛棉纤维品质好，但是海岛棉产量不高，陆地棉的产量高，但其纤维品质不及海岛棉，培育高产、优质的陆地棉品种，是棉花育种的主要目标。筛选到与目的性状中的主效基因紧密连锁的分子标记进行辅助选择，可大大提高育种效率，对快速同步改良棉花的产量、品质具有重要意义。
　　苏优6167是由江苏省农科院利用野生棉异常棉与陆地棉远缘杂交，并经过多年选育得到的陆地棉的异常棉渐渗系，其纤维具有长、强、细的特点，优于一般的海岛棉。本研究以超强纤维种质系苏优6167和江苏省高产品种苏棉22号为亲本配制了由348个单株构成的F2群体，自交获得F2∶3家系。利用SSR分子标记技术对两亲本进行多态性筛选获得多态性位点，并利用F2群体构建了遗传图谱，采用复合区间作图法对该组合F2∶3家系的产量及纤维品质相关性状进行了QTL检测，主要实验结果以下:
　　1、SSR分子标记筛选及群体基因型检测
　　采用3581对SSR引物，对亲本苏优6167和苏棉22号进行多态性筛选，共得到141个多态性位点。采用这些标记对F2个体的基因型进行鉴定，卡方测验结果表明，141个位点中有46个位点在F2群体中表现偏离孟德尔分离比例，占总位点数的32.62％。
　　2、遗传图谱的构建
　　利用Joinmap3.0对141个多态性位点进行连锁遗传分析，构建了一个包括120个位点、25个连锁群的棉花遗传图谱，图谱总长705.99cM，标记间平均距离为5.88cM，覆盖棉花基因组的15.9％。25个连锁群的长度为2.7-85.3cM，其中，有15个成功定位到染色体，10个连锁群未定位到染色体，有37.5％的标记位点集中在D8染色体上。
　　3、产量及纤维品质相关性状QTL的定位
　　采用复合区间作图法对F2∶3家系的产量及纤维品质相关性状进行了QTLs检测，共检测到4个纤维长度QTLs、2个纤维整齐度QTLs、3个马克隆值QTLs、2个纤维伸长率QTLs、4个纤维比强度QTLs等15个纤维品质相关性状的QTLs，解释的表型变异为3.98％～32.99％。
　　检测到1个衣分QTL、3个铃重QTLs、1个单株成铃数QTL、3个单株果节数QTLs、2个单株籽棉产量QTLs、2个籽指QTLs等共12个产量相关性状QTLs，解释的表型变异为5.08％～32.86％。
　　本研究在D8染色体长度为17.9cM(NAU3424-NAU1262)的区域内检测到20个QTLs，其中4个纤维强度、2个铃重的主效QTLs可以解释30％左右的表型变异，为纤维品质和产量相关性状的改良和功能基因的克隆奠定了基础。

目录

声明

摘要

主要缩略词表

第一章 遗传连锁图谱构建的研究进展

1 棉属的分类

2 分子标记技术类型及特点

2．1 RFLP

2．2 RAPD

2．3 SSR

2．4 SRAP

2．5 AFLP

2．6 SNP

3 遗传作图群体

3．1 亲本的选配

3．2 作图群体类型的选择

3．3 群体大小的选择

4 棉花遗传图谱构建的研究进展

4．1 种间遗传图谱构建

4．2 种内遗传图谱构建

第二章 棉花产量及品质相关性状QTL定位

1 QTL定位原理

2 QTL作图方法

3 棉花产量及品质相关性状QTL定位的研究概况

3．1 产量及其相关性状QTL定位

3．2 棉花纤维品质相关性状QTL定位研究

本研究的目的和意义

第三章 陆地棉超高强纤维品质与产量相关性状的QTL定位

1 材料与方法

1．1 植物材料

1．2 群体构建

1．3 田间种植

1．4 性状调查

1．5 棉花基因组DNA的提取

1．6 SSR引物

1．7 SSR反应体系和PCR程序

1．8 PCR扩增产物凝胶电泳与银染

1．9 F2群体标记基因型检测

1．10 偏分离分析

1．11 遗传连锁图谱的构建

1．12 产量及纤维品质相关性状QTL定位及分析

2 结果与分析

2．1 亲本及F2：3家系产量和纤维品质的表型及遗传模型分析

2．2 产量及纤维品质的相关性分析

2．3 SSR引物多态性分析

2．4 偏分离特征分析

2．5 遗传图谱的构建

2．6 产量及纤维品质性状QTL分析

3 讨论

3．1 试验材料

3．2 作图亲本的SSR标记多态性

3．3 偏分离分析

3．4 遗传图谱的覆盖率和及位点基因组分布

3．5 棉花产量、纤维性状相关的QTL

全文结论

参考文献

致谢