利用复合杂交群体定位陆地棉纤维品质性状QTL

摘要

棉花是世界上最重要的天然纤维作物。棉纤维是重要的纺织工业原料，绝大多数商品棉由四倍体栽培种陆地棉和海岛棉生产，其中陆地棉占90％以上。然而，作为纺织工业原料，陆地棉纤维品质均比海岛棉纤维差。随着纺织技术的不断改进以及人民生活水平的提高，对棉花纤维品质的要求也越来越高。如何在提高陆地棉品种产量的同时，迅速改良纤维品质，成为棉花育种者集中关注的焦点。传统的遗传改良方法在棉花品种改良中起着重要作用，但育种效率低、周期长。现代DNA标记技术的发展，为育种者提供了一种快速、准确的选择方法。通过对棉花高品质纤维基因的分子标记筛选，利用与纤维品质QTL紧密连锁的分子标记进行辅助选择，有助于提高我国棉花品种的纤维品质水平。本研究利用3亲本(渝棉1号、中棉所35和贝尔斯诺)建立复合杂交群体的基础上，借助多态性稳定的SSR标记构建陆地棉遗传连锁图谱，进行纤维品质性状QTL定位。其研究结果如下： ⑴亲本及复合杂交群体的纤维品质表现。渝棉1号的纤维比强度高于中棉所35号和贝尔斯诺。贝尔斯诺的纤维长度与长度整齐度优于渝棉1号和中棉所35号。而3亲本的纤维马克隆值和纤维伸长率差异不大。5个纤维品质性状均表现超3亲分布的特点。 ⑵引物多态性分析。利用6，565对SSR引物对3亲本进行多态性引物筛选，获得92对多态性引物，可利用多念性引物占1.4％。 ⑶复合杂交群体标记基因型检测。以92对多态性引物检测复合杂交群体172个单株的标记基因型，共获得96个标记位点，其中4对引物产生两个位点。 ⑷陆地棉遗传连锁图谱的构建。构建的遗传连锁图谱包括63个位点和19个连锁群，17个连锁群定位于棉花的17个染色体，有2个连锁群未定位到染色体上。连锁群最长的67.2cM，最短的7.0cM，总长656cM，标记间平均距离10.41cM，覆盖棉花基因组14.8％。 ⑸纤维品质QTL定位。利用QTL定位软件MapQTL5.0，选择区间作图法，以LOD=2.0，对纤维品质性状进行全基因组QTL扫描，共检测到10个纤维品质QTL。其中3个纤维长度QTL，解释表型变异率7.8％-26.5％；2个纤维整齐度QTL，解释表型变异率7.4％和10.9％；2个纤维马克隆值QTL，解释表型变异率9.5％和10.0％；1个纤维伸长率QTL，解释表型变异率6.4％：2个纤维比强度QTL，解释表型变异率13.9％和14.2％。

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第一章文献综述

1.1我国棉花育种的现状

1.1.1我国近五十年棉花育种取得的进展

1.1.2未来棉花育种的任务

1.1.3传统棉花育种存在的困难

1.2棉花性状遗传的分子标记及研究进展

1.2.1分子标记的类型与特点

1.2.2棉花纤维品质QTL定位研究进展

1.3棉花纤维品质常用指标及其意义

1.4我国纤维品质现状

1.4.1我国棉花纤维长度分布现状

1.4.2我国棉花纤维比强度分布现状

1.4.3我国棉花纤维整齐度分布现状

1.4.4我国棉花纤维马克隆值分布现状

1.4.5我国棉花纤维伸长率分布现状

第二章引言

2.1目的意义

2.2技术路线

第三章材料和方法

3.1实验材料

3.2实验设备

3.3棉花基因组DNA的提取

3.3.1提取试剂

3.3.2基因组DNA的提取步骤

3.4 SSR标记

3.4.1 SSR反应体系的建立

3.4.2 SSR扩增产物的检测

3.5陆地棉遗传图谱的构建

3.5.1亲本间标记多态性与F2群体标记基冈型检测

3.5.2遗传连锁图谱的构建

3.6纤维品质性状QTL的分析

3.6.1纤维品质性状QTL定位

3.6.2 QTL的效应和命名

第四章结果与分析

4.1亲本及群体纤维品质表现

4.2引物多态性分析

4.3复合杂交群体的标记基因型检测

4.4陆地棉遗传图谱的构建

4.5纤维品质QTL分析

4.5.1纤维长度QTL

4.5.2纤维整齐度QTL

4.5.3纤维马克隆值QTL

4.5.4纤维伸长率QTL

4.5.5纤维比强度QTL

第五章讨论

5.1作图亲本及群体选择

5.1.1作图亲本的选配

5.1.2作图亲本的分子标记多态性

5.1.3群体类型选择

5.2分子标记类型的选择

5.3纤维品质性状QTL的特点

5.4多亲本杂交群体QTL定位优点

第六章结论

6.1亲本及作图群体

6.2陆地棉遗传连锁图谱

6.3纤维品质QTL的效应与来源

6.4 QTL在染色体上的成簇分布

参考文献

致谢

发表论文和参加科研情况