陆地棉RIL群体中多环境稳定的纤维品质性状的QTL定位

发布时间：2018-01-29 06:21

  本文关键词： 重组自交系 D基因组序列 SSR标记 多环境鉴定 QTL定位　出处：《中国农业科学院》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：棉花是世界上重要的天然纤维作物,纺织工业技术的改进要求育种者提供具有优质纤维性状的新品种。通过传统育种方法改良棉花纤维品质是重要的方法之一,但传统育种方法费力,耗时长。如果将传达室统育种方法与分子标记辅助选择相结合,可以更快地实现改良纤维品质的目标。在分子标记辅助选择中,主要是选择与目标QTL紧密相连的分子标记。为促进分子标记辅助选择,就需要定位能稳定表达的QTL,而遗传连锁图谱的构建又是进行QTL定位的前提条件。在近期的研究中,很多科研学者,利用不同群体对棉花品质性状进行了QTL定位。但陆地棉种内的QTL会更有利于分子标记辅助选择的应用。棉属总共包含有四个栽培亚种,分别是二倍体的非洲棉,亚洲棉和四倍体的陆地棉,海岛棉。而亚洲棉和雷蒙德氏棉分别提供了陆地棉的A基因组和D基因组。在最近的报道中显示,陆地棉的Dt基因组比At基因组具有更多的与纤维品质相关的QTL,所以,我们选择棉花D基因组开发SSR标记,进行纤维品质性状的QTL定位。在本次研究中,我们利用亲本0-153和sGK9708构建RIL群体,进行遗传图谱的构建以及棉花纤维品质性状的QTL定位。我们共利用了15203个SSR标记(其中包括12560个基于D基因组序列信息的SSR标记)在亲本之间筛选多态性。所有具有多态性的SSR引物,用于对196个重组自交系进行基因分型。最后,总共获得505个标记,604个位点用于遗传图谱的构建,其中,395个标记总共被分成了60个连锁群,该图谱的总遗传距离为2034.95cM,覆盖了整个陆地棉基因组的百分之五十。利用这张图谱和11个环境的表型数据对于纤维品质性状进行QTL定位,总共115个QTL被定位到20条染色体上,其中,33个QTL被定位到At组染色体上,82个QTL被定位到Dt组染色体上。其中,4号,14号,25号染色体相比其他染色体具有更多的QTL,2号,8号,9号,17号,18号,26号染色体上没有QTL。在4号,7号,10号,14号,21号,25号染色体上具有QTL成簇分布的现象。共有78个QTL定位在这些成簇分布区。27个QTL能够在两个及以上环境中被检测到,有7个与纤维长度相关,6个与纤维强度相关,4个与纤维伸长率相关,3个与纤维整齐度相关,7个与马克隆值相关在前期的研究中,本课题组利用相同的RIL群体分别构建了两张遗传连锁图谱,各覆盖棉花基因组百分之三十,我们的第二步研究中,对前两个连锁图的SSR标记与我们的结果进行整合,构建了高密度遗传图谱并进行了纤维品质性状的QTL定位。在最终的图谱中,总共有997个标记,总遗传距离为4110cM,平均遗传距离为5.2 cM。该遗传图谱覆盖陆地棉基因组的百分之93.2。利用该遗传图谱和11个环境的表型数据对该RIL群体进行了纤维品质性状的QTL定位,总共有165个QTL被检测到,在Dt基因组共有107个,At基因组共有58个。其中,47个为稳定QTL,可以在3个环境及以上被检测到。103个QTL在30个QTL成簇分布区。其中,16个QTL成簇分布区在At基因组,14个QTL成簇分布区在Dt基因组。4号,7号,14号,25号染色体上具有较多的QTL成簇分布。利用Biomercator v4.2进行META分析,其中,90个QTL在其他的研究中也被检测到,75个则为新发现的QTL。META分析显示4号,7号,14号,25号染色体具有更多的QTL成簇分布区,这对于分子标记辅助标记育种,改良棉花纤维品质具有一定的促进作用。11个环境的纤维品质数据都符合正态分布,纤维伸长率的遗传力最低,为0.27,纤维长度遗传力最高,为0.93。纤维强度为0.92,马克隆值为0.85,纤维整齐度为0.80。高遗传力说明该群体QTL定位结果会对分子标记辅助育种更为可靠。多环境鉴定数据以及Meta分析更有助于获得真实稳定的QTL。另外,本研究所用的群体为陆地棉种内重组自交系群体,因而其定位出的QTL更可以真接用于陆地棉育种中的分子标记辅助选择。
[Abstract]:Cotton is a natural fiber crop in the world an important textile industry, improving technology requirements of breeders provide new varieties with high quality fiber traits. One of the important methods of improving cotton fiber quality by traditional breeding methods, but the traditional breeding method is laborious, time-consuming. If combining with traditional breeding methods of molecular marker assisted selection can lodge. Quickly realize the improvement of fiber quality goals. In molecular marker assisted selection, is the main molecular marker selection and target QTL closely connected. In order to promote molecular marker assisted selection, we need to locate the stable expression of QTL, and the construction of genetic linkage map is a prerequisite for QTL positioning in recent research. A lot of scholars, scientific research, the cotton quality traits were located by different groups. But QTL QTL cotton in the land will be more conducive to molecular marker assisted selection The application of Gossypium. Contains a total of four subspecies, are diploid and tetraploid cotton Asian African cotton, upland cotton, sea island cotton and Asia. And Raymond's cotton were provided in Upland Cotton A genome and D genome. In the latest report, the Dt genome has more upland cotton with the QTL of fiber quality, so we choose than the At genome, D cotton genome SSR marker development and localization of QTL for fiber quality traits. In this study, we use RIL and sGK9708 to build 0-153 parent groups, construction of genetic map and cotton fiber quality traits. We use QTL positioning 15203 SSR markers (including 12560 SSR markers based on D genome sequence information) screening polymorphism in parents. All polymorphic SSR primers for 196 recombinant inbred lines of gene 鍨，

本文编号：1472769