陆地棉优异种质J02-508纤维相关性状QTL定位及偏分离分析
发布时间：2021-08-06 03:18
棉花作为世界上最重要的天然纤维作物之一,在我国国民经济中占据着重要的地位。近年来,随着人民生活水平的提高和纺织技术的发展,人们对棉纤维品质的要求越来越高。现有陆地棉品种遗传基础比较狭窄,限制了其纤维品质的进一步改良。棉属中丰富的品种资源为陆地棉育种和遗传改良提供了遗传物质基础,种间杂交策略在棉花育种过程中得到了广泛应用。棉花主要的农艺性状如产量、纤维品质等重要性状均为数量性状,其表现受环境和多基因共同作用影响,利用传统育种方法进行改良进展缓慢。目前,棉花基因组信息不断完善,在全基因组水平上将性状与QTL相结合,有助于解析相关性状的遗传基础,为棉花品质育种提供借鉴和补充。本研究以纤维品质优异的J02-508和品质差的ZRI015两个陆地棉为亲本组配群体,结合简化基因组（GBS）测序技术,从全基因组水平对纤维产量及品质性状进行QTL定位;并以J02-508为研究材料,对纤维长度相关候选基因进行预测分析与功能验证;同时对群体中的偏分离现象进行分析,结合亲本J02-508的复杂遗传背景信息加以研究,以解析优异纤维品质的遗传基础。主要结果如下:1.对J02-508与ZRI015两个亲本的铃重、衣...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
检验下亲本间纤维产量和品质性状差异显著性n代表重复个数
陆地棉优异种质J02-508纤维相关性状QTL定位及偏分离分析28图2纤维产量与品质同一性状在不同世代间的相关性Fig.2Correlationbetweenthesametraitsoffiberyieldandqualityindifferentgenerations3.1.4群体纤维产量与品质性状间的相关性分析综合所有群体的表型数据，分别进行不同性状同一群体的相关性分析，结果见表2。产量性状铃重与衣分之间相关性不显著；纤维品质性状之间，纤维长度与纤维强度在四个世代间均呈现极显著正相关，纤维长度与马克隆值在F4、F5和F6三个世代中呈现极显著负相关。其余品质性状间仅在部分世代中相关，相关性不稳定。产量与品质性状之间，铃重与纤维长度、伸长率和马克隆值在两个世代中呈现显著或极显著相关，与纤维强度不相关；衣分与纤维长度和马克隆值在三个世代中正相关，与伸长率在两个世代中极显著正相关，与纤维强度在大多数世代不相关。因此在我们的后代群体中，一定程度上削弱了纤维产量与品质特别是与纤维强度间的负相关性，引起这一结果的原因或作用机理有待进一步研究。
陆地棉优异种质J02-508纤维相关性状QTL定位及偏分离分析30表3亲本和子代各样品测序数据均值统计表Table3Themeanvalueofthesequencingdataofparentsandoffspring样品Sample有效数据Cleanreads有效比对数据MappedreadsQ30百分数Q30(%)GC含量GCcontent(%)平均深度Averagedepth(X)J02-50813,904,443.613,870,976.890.9937.0219.73ZRI01513,791,624.013,758,426.990.7137.2219.64OffspringF55,566,657.65,550,941.889.2338.0111.063.2.2SNP标记的开发与染色体分布基于亲本基因型检测结果，进行亲本间多态性标记开发，总共得到115,544个标记位点。进一步对这些标记位点进行完整度（0.75）过滤后，获得30,000个标记位点。根据比对到参考基因组的结果，去掉比对到未成功组装的染色体scaffold上的标记后，得到25,018个SNP标记位于陆地棉26条染色体上。由图3可以看出，所有的SNP标记在26条染色体上的分布不均等。位于D08染色体上的多态性SNP标记密度最高，而A04、A10、A13、D06等染色体上有较大的区间内未得到多态性SNP标记。图3多态性SNP标记在染色体上的分布和密度不同梯度颜色代表了标记间不同的密度值。黑色意味着该区域内没有标记。Fig.3ThedistributionanddensityofthepolymorphicmarkersonchromosomesThegradientcolorsrepresenteddifferentdensityvaluesofmakers.Theblackmeanttherewerenomarkerinthisregion.3.2.3高密度遗传图谱构建随后，我们对25,018个SNP标记位点过滤掉偏分离P值小于0.001的标记后，最终获得了7,071个标记用于遗传图谱构建。使用Joinmap4.0软件对前面获得的7,071个标记进行连锁群划分，得最终的图谱结果（图4）。遗传连锁图谱包含4,060个标记，
【参考文献】：
期刊论文
[1]Transcriptome and QTL analyses reveal candidate genes for fiber quality in Upland cotton[J]. Hantao Wang,Ruiting Zhang,Chao Shen,Ximei Li,De Zhu,Zhongxu Lin. The Crop Journal. 2020(01)
[2]基于限制性内切酶简化基因组测序的两种主要技术[J]. 张羽,周婉莹,孙旺. 分子植物育种. 2020(11)
[3]GBS技术在植物中的研究进展[J]. 乔岩,孙佳庆,魏如倩,刘越. 中国农业科技导报. 2019(08)
[4]棉纤维发育的遗传特性及相关基因的研究进展[J]. 毛玮,曹跃芬. 浙江农林大学学报. 2018(06)
[5]中国南瓜（C.Moschata）F2群体分子标记偏分离的遗传分析[J]. 刘泽发,朱卓娉,黄丁容,姜艳芳,谢波,孙波,孙小武. 分子植物育种. 2019(12)
[6]Designations for individual genomes and chromosomes in Gossypium[J]. WANG Kunbo,WENDEL Jonathan F.,HUA Jinping. Journal of Cotton Research. 2018(01)
[7]棉花SSR标记种质资源纯度鉴定及遗传多样性分析[J]. 石建斌,周红,王宁,许庆华,乔文青,严根土. 生物技术通报. 2018(07)
[8]棉花功能基因组研究进展[J]. 左东云,叶武威,程海亮,王德龙,张友平,王俊娟,王巧连,陈修贵,陆许可,宋国立. 棉花学报. 2017(S1)
[9]马氏珠母贝磺基转移酶基因的克隆及功能[J]. 王庆恒,郝瑞娟,郑哲,邓岳文,杜晓东. 水产学报. 2017(05)
[10]具通用性芸薹属SSR标记在菜心RIL群体中的偏分离分析[J]. 郭培国,王直亮,陈静芳,夏岩石,李荣华,张华,李光光,郑岩松,Kadambot Siddique. 分子植物育种. 2016(08)
硕士论文
[1]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[D]. 白玉婷.西南大学 2019
[2]陆地棉栽培品种与野生种系帕默尔棉杂交群体纤维品质和产量QTL定位[D]. 王金霞.西南大学 2019
[3]一个新的棉花矮化突变体基因的精细定位及功能初步验证[D]. 季高翔.中国农业科学院 2018
本文编号：3324965
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
检验下亲本间纤维产量和品质性状差异显著性n代表重复个数
陆地棉优异种质J02-508纤维相关性状QTL定位及偏分离分析28图2纤维产量与品质同一性状在不同世代间的相关性Fig.2Correlationbetweenthesametraitsoffiberyieldandqualityindifferentgenerations3.1.4群体纤维产量与品质性状间的相关性分析综合所有群体的表型数据，分别进行不同性状同一群体的相关性分析，结果见表2。产量性状铃重与衣分之间相关性不显著；纤维品质性状之间，纤维长度与纤维强度在四个世代间均呈现极显著正相关，纤维长度与马克隆值在F4、F5和F6三个世代中呈现极显著负相关。其余品质性状间仅在部分世代中相关，相关性不稳定。产量与品质性状之间，铃重与纤维长度、伸长率和马克隆值在两个世代中呈现显著或极显著相关，与纤维强度不相关；衣分与纤维长度和马克隆值在三个世代中正相关，与伸长率在两个世代中极显著正相关，与纤维强度在大多数世代不相关。因此在我们的后代群体中，一定程度上削弱了纤维产量与品质特别是与纤维强度间的负相关性，引起这一结果的原因或作用机理有待进一步研究。
陆地棉优异种质J02-508纤维相关性状QTL定位及偏分离分析30表3亲本和子代各样品测序数据均值统计表Table3Themeanvalueofthesequencingdataofparentsandoffspring样品Sample有效数据Cleanreads有效比对数据MappedreadsQ30百分数Q30(%)GC含量GCcontent(%)平均深度Averagedepth(X)J02-50813,904,443.613,870,976.890.9937.0219.73ZRI01513,791,624.013,758,426.990.7137.2219.64OffspringF55,566,657.65,550,941.889.2338.0111.063.2.2SNP标记的开发与染色体分布基于亲本基因型检测结果，进行亲本间多态性标记开发，总共得到115,544个标记位点。进一步对这些标记位点进行完整度（0.75）过滤后，获得30,000个标记位点。根据比对到参考基因组的结果，去掉比对到未成功组装的染色体scaffold上的标记后，得到25,018个SNP标记位于陆地棉26条染色体上。由图3可以看出，所有的SNP标记在26条染色体上的分布不均等。位于D08染色体上的多态性SNP标记密度最高，而A04、A10、A13、D06等染色体上有较大的区间内未得到多态性SNP标记。图3多态性SNP标记在染色体上的分布和密度不同梯度颜色代表了标记间不同的密度值。黑色意味着该区域内没有标记。Fig.3ThedistributionanddensityofthepolymorphicmarkersonchromosomesThegradientcolorsrepresenteddifferentdensityvaluesofmakers.Theblackmeanttherewerenomarkerinthisregion.3.2.3高密度遗传图谱构建随后，我们对25,018个SNP标记位点过滤掉偏分离P值小于0.001的标记后，最终获得了7,071个标记用于遗传图谱构建。使用Joinmap4.0软件对前面获得的7,071个标记进行连锁群划分，得最终的图谱结果（图4）。遗传连锁图谱包含4,060个标记，
【参考文献】：
期刊论文
[1]Transcriptome and QTL analyses reveal candidate genes for fiber quality in Upland cotton[J]. Hantao Wang,Ruiting Zhang,Chao Shen,Ximei Li,De Zhu,Zhongxu Lin. The Crop Journal. 2020(01)
[2]基于限制性内切酶简化基因组测序的两种主要技术[J]. 张羽,周婉莹,孙旺. 分子植物育种. 2020(11)
[3]GBS技术在植物中的研究进展[J]. 乔岩,孙佳庆,魏如倩,刘越. 中国农业科技导报. 2019(08)
[4]棉纤维发育的遗传特性及相关基因的研究进展[J]. 毛玮,曹跃芬. 浙江农林大学学报. 2018(06)
[5]中国南瓜（C.Moschata）F2群体分子标记偏分离的遗传分析[J]. 刘泽发,朱卓娉,黄丁容,姜艳芳,谢波,孙波,孙小武. 分子植物育种. 2019(12)
[6]Designations for individual genomes and chromosomes in Gossypium[J]. WANG Kunbo,WENDEL Jonathan F.,HUA Jinping. Journal of Cotton Research. 2018(01)
[7]棉花SSR标记种质资源纯度鉴定及遗传多样性分析[J]. 石建斌,周红,王宁,许庆华,乔文青,严根土. 生物技术通报. 2018(07)
[8]棉花功能基因组研究进展[J]. 左东云,叶武威,程海亮,王德龙,张友平,王俊娟,王巧连,陈修贵,陆许可,宋国立. 棉花学报. 2017(S1)
[9]马氏珠母贝磺基转移酶基因的克隆及功能[J]. 王庆恒,郝瑞娟,郑哲,邓岳文,杜晓东. 水产学报. 2017(05)
[10]具通用性芸薹属SSR标记在菜心RIL群体中的偏分离分析[J]. 郭培国,王直亮,陈静芳,夏岩石,李荣华,张华,李光光,郑岩松,Kadambot Siddique. 分子植物育种. 2016(08)
硕士论文
[1]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[D]. 白玉婷.西南大学 2019
[2]陆地棉栽培品种与野生种系帕默尔棉杂交群体纤维品质和产量QTL定位[D]. 王金霞.西南大学 2019
[3]一个新的棉花矮化突变体基因的精细定位及功能初步验证[D]. 季高翔.中国农业科学院 2018
本文编号：3324965
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