陆地棉背景毛棉A亚组染色体片段导入系纤维品质和产量性状QTL定位

发布时间：2020-06-03 03:03

【摘要】：棉花是世界上重要的天然纤维作物。目前我国种植的棉花大部分是栽培种陆地棉,其产量高,种植面广,但是遗传基础狭窄。为了丰富陆地棉的遗传多样性,提高陆地棉的产量、品质等农艺性状,需要开展与野生棉的远缘杂交。毛棉为四倍体野生棉,具有抗虫、抗旱及纤维品质优良等特点。因此可以将毛棉的优异等位基因导入陆地棉,丰富陆地棉的遗传多样性,改良陆地棉的纤维品质和产量等性状。实验室前期构建了陆地棉和毛棉种间BC_1群体遗传连锁图谱。本研究选择了均匀分布该遗传图谱A亚组染色体上的181个SSR标记,对BC_3F_2群体的559个单株进行基因型检测,结合BC_3F_2和BC_3F_(2:3)群体的纤维品质和产量性状检测结果,定位纤维品质和产量QTL。主要研究结果如下:1.A亚组染色体片段导入系单株分析导入系单株的背景恢复率在74.5%-99.7%之间,平均恢复率为89.7%。导入系单株的导入总片段为5-39个,平均导入16个片段。导入系单株导入的总片段长度为6.1cM-514.1cM,平均长度为186.3cM,平均导入率为9.2%。2.A亚组染色体片段导入系染色体分析本研究13条染色体的平均遗传背景恢复率为89.8%,A亚组染色体导入毛棉的纯合片段平均长度为3.9cM,其中Chr.5所含毛棉的纯合片段最长(7.1cM),Chr.4和Chr.7所含毛棉纯合片段最短(1.0cM);A亚组染色体导入的杂合片段平均长度为11.2cM,Chr.10所含的杂合片段最长(22.0cM),Chr.4所含的杂合片段最短(3.0cM);A亚组染色体导入的总片段平均长度为15.1cM,Chr.10所含的总片段最长(28.7cM),Chr.4染色体所含的总片段最短(4.0cM)。3.纤维品质和产量性状QTL分析2017年和2018年共检测出64个QTL,其中有17个QTL在两个环境中同时检测到。33个纤维品质QTL,分别为4个比强度QTL,6个整齐度QTL,8个马克隆值QTL,4个伸长率QTL和11个纤维长度QTL;31个产量QTL,分别为6个衣分QTL,9个铃重QTL和16个子指QTL。64个QTL解释表型变异为1.7%-11.3%。其中,有利等位基因来自于毛棉的有28个QTL,有利等位基因来自于中35的有36个QTL。
【图文】：

棉种,异源四倍体,染色体组,四倍体

图 1-1 进化图Figure 1-1 The picture of pictureSkvosted(1933, 1934, 1937)和 Webber(1935)对于四倍体棉种的起源进行了较早的研究，，通过美洲棉种间杂交进行研究，通过减数分裂过程的观察，发现四倍体棉种是由染色体组 A 和染色体组 D 结合而成的异源四倍体（刘三宏，2004）。Beasley(1940，1941)利用瑟伯氏棉和草棉两种二倍体棉进行种间杂交，证明四倍体棉种的染色体组是由 A 染色体组和 D 染色体组提供的（刘三宏，2004）。那么为何两个二倍体基因组棉种距离甚远，还可以组成异源四倍体的呢？目前科学家推测出几种说法：第一种说法是受到大西洋整个气流的影响，A、D 基因组棉种从不同地域漂流至中美洲，发生了原生质体的融合形成了异源四倍体。第二种假说是白垩纪世代末，南美洲与非洲是连接在一起的统一大陆，两个不同的基因组棉种可能靠的很近，进行自然杂交融合而形成四倍体棉种。第三种假说是路桥假说。早在古代时候，A、D 基因组棉种之间通过美洲和亚洲的陆地桥梁产生了杂交融合，最终形成了四倍体棉种。另外一种假说，认为是由于人类活动产生的异源四倍体

电泳图,单株,电泳图,表型

图 4-1 NAU5468 在部分 BC3F2单株的扩增产物电泳图Fig.4-1The amplication products of NAU5468 in the parts of the selected BC3F2注：字母 M 为标准分子量 Marker，P1为毛棉 P0601211，P2为中 35.Note: M is marker，P1is P0601211，P2is CCRI354.2 棉花纤维品质、产量性状分析4.2.1 表型分析本实验在 2017 年和 2018 年考查了 BC3F2群体单株和 BC3F2:3家系的纤维品质和产量性状（表 4-2）。对二者的统计分析结果为：2017 年 BC3F2群体中单株的衣分表型值分布在 21.21%-47.84%，平均表型值为 33.62%；子指表型值分布在 6.97g-17.47g，平均值为 10.82g；铃重的表型值分布在 1.10g-6.32g，平均值为 3.13g；纤维长度最大值为 31.90mm，最小值为 23.10mm，平均长度为 27.37mm；纤维伸长率分布在 6.10%-7.00%，平均值为 6.55%；纤维整齐度最大值为 87.80%，最小值 75.90%，平均值为 82.70%；纤维比强度的最大值为 37.10cN/tex，最小值为 18.40cN/tex，平均值为 28.75cN/tex；纤维马克隆值最大值为 6.20，最小值为 3.50，平均马克隆值为 5.25。
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S562

【参考文献】