棉花种间变异的挖掘与QTL定位应用及重组变异全基因组解释

发布时间：2020-04-23 09:56

【摘要】：棉花是重要的经济作物,自身商品化率达95%以上,在中国与世界的经济发展中扮演了重要的角色。陆地棉作为主要的栽培种,产量虽高,但其遗传多样性较低。棉花野生种具有抗病虫、抗旱抗寒、耐盐碱等特性。如何利用野生种质的优良特性来改良陆地棉,培育高产优质棉花新品种是今后棉花育种与遗传改良的一个重点。重组产生的遗传变异可以通过自然选择进行筛选,决定了生物体的适应性进化,从而间接地决定基因组进化,重组变异在自然种群中普遍存在,是进化和育种的重要组成部分。因此,本研究分为两大部分内容,主要结果如下:1.棉花种间变异的挖掘与利用对陆地棉鄂棉22、海岛棉3-79,毛棉,黄褐棉,达尔文棉进行SLAF-seq测序,构建五个棉种的进化关系,鉴定大量的种间变异。以此为基础,构建以陆地棉背景的含有71个家系的黄褐棉导入系群体。导入片段的基因组覆盖率为36.3%。对15个表型性状进行考察分析,发现产量和纤维品质性状成正态分布且分离变异较大。利用2839个高质量SNPs共检测到48个QTL,其中19个QTL与产量相关,29个QTL与纤维品质相关,鉴定到一个可能与产量(铃重或衣分)相关的候选基因(Gh_A09G0372)。2.棉花全基因组重组率变异研究以连锁作图和连锁不平衡作图两种方法分析棉花全基因组重组率的变异,发现在全基因组水平上,重组呈现不均匀的分布模式。重组率与基因密度、标记密度、距着丝粒的距离均呈显著正相关,但与TE密度呈显著负相关。陆地棉栽培种的重组率高于亚洲棉地方种。重组率在种内的变化小于种间。结构变异区域的重组率相对较高且变化较大。重组受地理来源和育种时期的影响相对较小。利用267份陆地棉材料对15个农艺性状进行关联分析,检测到163个QTL,并鉴定到一个位于两个高重组间之间且与棉花早熟相关的候选基因Ghir_COL2。纤维品质性状与产量和早熟性状相比,受到了更强烈的选择,暗示了重组促进了棉花的驯化和遗传改良,为棉花重组率变异研究提供了新的见解。
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S562

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 肖松华;刘剑光;赵君;吴巧娟;俞敬忠;喻德跃;;棉花远缘杂交创制抗黄萎病新种质[J];棉花学报;2015年06期

2 贾继增;高丽锋;赵光耀;周文斌;张卫健;;作物基因组学与作物科学革命[J];中国农业科学;2015年17期

3 赵振卿;顾宏辉;盛小光;虞慧芳;王建升;曹家树;;作物数量性状位点研究进展及其育种应用[J];核农学报;2014年09期

4 姜慧芳;任小平;张晓杰;黄家权;雷永;晏立英;廖伯寿;Hari D UPADHYAYA;Corley C HOLBROOK;;中国花生小核心种质与ICRISAT微核心种质的SSR遗传多样性比较[J];作物学报;2010年07期

5 邱丽娟;李英慧;关荣霞;刘章雄;王丽侠;常汝镇;;大豆核心种质和微核心种质的构建、验证与研究进展[J];作物学报;2009年04期

6 姜慧芳;任小平;黄家权;廖伯寿;雷永;;中国花生小核心种质的建立及高油酸基因源的发掘[J];中国油料作物学报;2008年03期

7 王玉民;席章营;尚爱兰;王帮太;;作物单片段代换系的构建及应用[J];中国农学通报;2008年03期

相关博士学位论文 前1条

1 聂新辉;陆地棉重要经济性状全基因组关联分析及优异位点挖掘[D];华中农业大学;2016年

，

本文编号：2637608