陸地棉優(yōu)質(zhì)纖維QTL的分子標(biāo)記篩選及其定位.pdf

1、棉花是世界上最重要的天然纖維作物，也是重要的油料作物之一。21世紀(jì)，隨著紡織工業(yè)加工速度的加快和人民生活水平的提高，對(duì)棉纖維品質(zhì)的要求愈來(lái)愈高。在高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)上，高品質(zhì)棉育種成為棉花育種的主要目標(biāo)之一。篩選到與優(yōu)質(zhì)性狀中的主效基因緊密連鎖的分子標(biāo)記進(jìn)行輔助選擇，在棉花生長(zhǎng)的早期階段或早期分離世代就能追蹤這個(gè)重要性狀，可大大提高纖維品質(zhì)的選擇效率，加速高品質(zhì)育種的進(jìn)程。 本文利用01525、J415和TM-1等3個(gè)纖維品質(zhì)顯著

2、差異的陸地棉材料，構(gòu)建了兩個(gè)F2分離群體。通過(guò)分子標(biāo)記技術(shù)和F2分離群體構(gòu)建具有較高覆蓋率的陸地棉品種間的分子標(biāo)記遺傳圖譜，進(jìn)而發(fā)掘01525、J415和TM-1上與纖維品質(zhì)相關(guān)的數(shù)量性狀基因位點(diǎn)。 主要研究結(jié)果如下： 1.利用陸地棉品種01525、優(yōu)質(zhì)纖維材料J415和陸地棉遺傳標(biāo)準(zhǔn)系TM-1作為研究材料，配置了(01525×J415)F2和(01525×TM-1)F2兩個(gè)分離群體，使用本實(shí)驗(yàn)室開發(fā)或合成的SSR引物對(duì)

3、親本進(jìn)行多態(tài)性篩選，分別獲得213和128個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)。在(01525×J415)F2中，150個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)構(gòu)建了總長(zhǎng)為1161.1 cM的遺傳圖譜，該圖譜由28個(gè)連鎖群組成，除一個(gè)連鎖群未與任何染色體對(duì)應(yīng)外，其余27個(gè)與22條染色體相對(duì)應(yīng)，覆蓋棉花基因組的23％。在(01525×TM-1)F2中，90個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)構(gòu)建了總長(zhǎng)為1011.3 cM的遺傳圖譜上，該圖譜由24個(gè)連鎖群組成，除兩個(gè)連鎖群未與任何染色體對(duì)應(yīng)外，其余22個(gè)與17條染

4、色體相對(duì)應(yīng)，覆蓋棉花基因組的22.48％。利用Joinmap3.0完成兩張圖譜的整合，獲得了一張包含了214個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)、總長(zhǎng)為1762.03 cM的新陸地棉種內(nèi)遺傳連鎖圖譜，該圖譜由39個(gè)連鎖群組成，與23條染色體相對(duì)應(yīng)，有兩個(gè)連鎖群未與任何染色體對(duì)應(yīng)，覆蓋棉花全基因組的35.38％，標(biāo)記間平均距離8.23 cM。 2.應(yīng)用復(fù)合區(qū)間作圖法分析了兩個(gè)組合的F2單株和F2:3家系纖維品質(zhì)性狀，在LOD≥2.0的水平下，總共檢測(cè)到6

5、6個(gè)纖維品質(zhì)數(shù)量性狀基因座(QTL)。包括11個(gè)纖維長(zhǎng)度QTL，10個(gè)纖維比強(qiáng)度QTL，13個(gè)馬克隆值QTL，12個(gè)整齊度QTL，5個(gè)短纖維率QTL及15個(gè)伸長(zhǎng)率QTL，解釋各性狀表型變異的范圍分別為5.3％-21.9％、4.5％-24.5％、5.8％-15.7％、5.2％-34.2％、6.1％-15.7％和5.3％-31.5％。其中9個(gè)穩(wěn)定的QTL可以同時(shí)在F2和F2:3檢測(cè)到，有5個(gè)QTL能在兩個(gè)群體中同時(shí)檢測(cè)到。兩個(gè)群體增效基因的

6、方向都與期望的表型值基本一致，大部分纖維品質(zhì)的增效基因都來(lái)自于優(yōu)質(zhì)親本.從QTL成簇分布和纖維品質(zhì)相關(guān)分析進(jìn)一步說(shuō)明，纖維品質(zhì)性狀之間存在顯著的相關(guān)性。 3.研究發(fā)現(xiàn)在D1、D2、A6、D6、D8、A9、A10、D10和A13上，纖維品質(zhì)相關(guān)的QTL成簇分布，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室已鑒定的不同來(lái)源優(yōu)質(zhì)QTL的染色體定位結(jié)果，發(fā)現(xiàn)D6、D8、A10和A13是優(yōu)質(zhì)QTL的富集區(qū)。 研究結(jié)果為分析不同來(lái)源優(yōu)質(zhì)QTL分布特點(diǎn)和合理利用分子