陆地棉栽培品种与野生种系尖斑棉杂交群体产量及纤维品质QTL定位

发布时间：2020-07-29 16:42

【摘要】：棉花是世界上首要的纤维作物,同时也是重要的油料和蛋白质来源。陆地棉作为被广泛栽培的棉种之一,虽然具有良好的适应性和丰产性,但纤维品质较海岛棉差,且种内遗传多样性低。而且现代纺织业对棉花纤维品质的要求越来越高,因此要求广大育种学家培育出优质高产品种。由于棉花产量、纤维品质等性状为数量性状,故传统育种方法培育棉花新品种进展缓慢。陆地棉野生种系具有较好的抗病虫、耐盐碱、抗旱等优点,同时具有结铃数多、彩色纤维等特性。因此鉴定陆地棉野生种系的产量、纤维品质性状QTL有利等位基因,对丰富陆地棉种质资源和分子标记辅助选择具有重要意义。本研究利用陆地棉优质品系金农07与陆地棉野生种系尖斑棉TX-230杂交,建立(金农07×TX-230)F_2群体,构建(金农07×TX-230)F_2群体SSR标记遗传连锁图谱,定位棉花产量、纤维品质性状QTL,为陆地棉分子标记辅助选择奠定基础。研究结果如下:1.亲本间SSR引物多态性利用14864对引物对亲本间的多态性进行筛选,最终得到747对多态性引物,多态性比例为5.03%。以747对多态性引物检测F_2群体的标记基因型,共获得755个位点,8对引物出现双位点。2.遗传图谱对755个位点进行遗传连锁分析,构建的遗传连锁图谱包含41个连锁群,总重组长度为3428cM,标记间平均距离为4.54cM,覆盖四倍体棉花基因组的76.9%。其中A亚组有287个标记位点,覆盖长度为1622.5cM,标记间平均距离为5.65cM;D亚组有465个标记位点,覆盖重组长度为1805.5cM,标记间平均距离为3.88cM。A亚组有80个偏分离标记,偏分离标记比例为27.9%;D亚组有123个偏分离标记,偏分离标记比例为26.5%。3.产量和纤维品质性状QTL共定位到118个产量和纤维品质性状QTL,其中41个为产量性状QTL,77个为纤维品质性状QTL。有12个QTL在两个环境中检测到,2个QTL在3个环境中均能检测到。3个环境中均能检测到的QTL分别是位于11染色体的qFM11.1和21染色体的qLP21.1。这些在2个或3个环境检测到的稳定QTL,可进行下一步精细定位和图位克隆研究。
【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
【图文】：

作图亲本,多态性,引物

子指 SI -0.261* 0.123纤维长度 FL 0.087 0.199 0.139整齐度 FU 0.292** 0.197 0.123 0.482**比强度 FS -0.005 0.087 0.073 0.638** 0.358**马克隆值 FM 0.215* 0.128 0.181 -0.022 0.173 -0.064伸长率 FE 0.003 0.199 0.133 0.734** 0.385** 0.646** 0.239*：*. **分别表示达 0.05 和 0.01 概率水准显著ote:*. ** denote significance at 0.05. 0.01 levels respectively4.2 遗传图谱构建4.2.1 亲本间引物多态性筛选本研究利用 14864 对 SSR 引物在亲本金农 07 和尖斑棉 TX-230 间的多态性共获得 747 对有效多态性引物，多态性比例为 5.03%，图 4-9 为部分 SSR 引物在亲本间多态性的筛选。不同的 SSR 引物间的差异性很大，其中多态性最好的引物是 BNL 引物，多态性比例为 9.26%，其次是 NAU 引物，多态性比例 9.02%。多态性最差的引物是 NBRI，多态性比例仅为 2.33%（表 4-1）。

群体,标记基因,引物,单株

COT 42 1 2.38%DOW 95 6 6.32%DPL 864 58 6.71%Gh 698 41 5.87%HAU 312 26 8.33%JESPR 313 11 3.51%NAU 792 72 9.08%NBRI 2232 52 2.33%SHIN 288 9 3.13%SWU 5094 334 6.56%其他 4 4 100%总数 14864 747 5.03%4.2.2 群体标记基因型检测利用 747 对 SSR 引物检测（金农 07 TX-230）F2群体 184 个单株的标记基因型（图 4-10），共得到 763 个位点，其中 8 个标记位点未被定位到染色体上；8 对引物检测到了到了双位点，占多态性引物的 1.07%。

纤维品质,群体遗传,产量,重度

图 4-11 群体遗传图谱和产量及纤维品质 QTLFig. 4-11 Genetic maps and QTL for yield and fiber quality.注：*，**，***分别表示轻度偏分离标记（P㩳0.05），中度偏分离标记（P㩳0.01），重度偏分离标记（P㩳0.001）。Note: *,**,*** indicate distortion locus with P㩳0.05, P㩳0.01 and P㩳0.001, respectively4.3 产量和纤维品质性状相关 QTL采用多区间作图法对群体产量和纤维品质相关 QTL 进行分析，共检测到 118个 QTL。其中 41 个产量相关 QTL，包含 15 个衣分 QTL、14 个铃重 QTL 和 12 个子指 QTL；76 个纤维品质相关 QTL，包含 13 个纤维长度 QTL、18 个纤维整齐度QTL、17 个纤维比强度 QTL、15 个马克隆值 QTL、14 个纤维伸长率 QTL。LOD值范围为 2.00-6.96，解释表型变异 9.6%-29.4%。其中 2 个 QTL 在 3 个环境中均能检测到，12 个 QTL 在两个环境中检测到。4.3.1 产量性状 QTL衣分在 3 个环境下共检测到 15 个 QTL，分别位于 12 条染色体上（表 4-10）。15 个 QTL 的加性效应值从-2.36 至 1.31，解释表型变异范围为 9.7%-29.4%，LOD

【参考文献】