利用陸地棉F-,2-群體定位纖維品質(zhì)QTL.pdf

1、棉花是世界上最重要的天然纖維作物。棉纖維是重要的紡織工業(yè)原料，絕大多數(shù)商品棉由四倍體栽培種陸地棉和海島棉生產(chǎn)，其中陸地棉占90％以上。然而，作為紡織工業(yè)原料，陸地棉纖維品質(zhì)，包括長(zhǎng)度、強(qiáng)度和細(xì)度等，均比海島棉纖維差。隨著紡織技術(shù)的不斷改進(jìn)以及人民生活水平的提高，對(duì)棉花纖維品質(zhì)的要求也越來(lái)越高。如何在提高陸地棉品種產(chǎn)量的同時(shí)，迅速改良纖維品質(zhì)，成為棉花育種者集中關(guān)注的焦點(diǎn)。 雖然傳統(tǒng)的遺傳改良方法在棉花品種改良中起著重要作用，但育

2、種效率低、周期長(zhǎng)?，F(xiàn)代DNA標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展，為育種者提供了一種快速、準(zhǔn)確的選擇方法。通過(guò)對(duì)棉花高品質(zhì)纖維基因的分子標(biāo)記篩選，利用與纖維品質(zhì)QTL緊密連鎖的分子標(biāo)記進(jìn)行輔助選擇，有助于提高我國(guó)棉花品種的纖維品質(zhì)水平。本研究借助多態(tài)性穩(wěn)定的SSR標(biāo)記，利用(中棉所35×渝棉1號(hào))F2群體，構(gòu)建陸地棉遺傳連鎖圖譜，進(jìn)行纖維品質(zhì)性狀QTL定位。其研究結(jié)果如下： 1.親本及F2、F2：3群體、F2：4群體的纖維品質(zhì)表現(xiàn) 2006年

3、重慶、2006年海南和2007年重慶三個(gè)環(huán)境下，渝棉1號(hào)比強(qiáng)度分別為34.10cN/tex、31.60cN/tex和38.60 cN/tex，中棉所35比強(qiáng)度分別為29.30cN/tex、28.50cN/tex、33.50 cN/tex，渝棉1號(hào)比強(qiáng)度明顯高于中棉所35，其它各項(xiàng)纖維品質(zhì)性狀兩親本都比較接近。 F2、F2：3和F2：4群體除比強(qiáng)度在2006海南和2007重慶表現(xiàn)超低親分離外，其余各纖維品質(zhì)性狀在三個(gè)環(huán)境中都表現(xiàn)出

4、超雙親分離。不同纖維品質(zhì)性狀在各環(huán)境中都表現(xiàn)為連續(xù)分布，呈現(xiàn)多基因控制的遺傳特點(diǎn)。 群體纖維品質(zhì)性狀相關(guān)性分析表明，除整齊度與細(xì)度、比強(qiáng)度相關(guān)性不顯著外，其余纖維品質(zhì)性狀間相關(guān)性都達(dá)到了極顯著水平。其中，長(zhǎng)度與比強(qiáng)度相關(guān)系數(shù)最大，其次是長(zhǎng)度與細(xì)度。 2006年F2(重慶)和F2：3(海南)，2007年F2：4(重慶)群體方差分析表明，纖維整齊度、纖維伸長(zhǎng)率受環(huán)境影響顯著，纖維長(zhǎng)度、細(xì)度、比強(qiáng)度基因型、環(huán)境影響都達(dá)到顯著水

5、平，表明纖維品質(zhì)除受基因型影響外，同時(shí)受環(huán)境影響。 2.引物多態(tài)性分析 利用5518對(duì)棉花SSR引物，對(duì)渝棉1號(hào)和中棉所35號(hào)進(jìn)行多態(tài)性篩選，其中216對(duì)引物在兩親本間具有多態(tài)性，多態(tài)性引物比例占4％。不同引物間的多態(tài)性比例相差很大，其中DPL的多態(tài)性比例最高，占8.50％，BNL次之，占8.49％，HAU的多態(tài)性比例最低，占0.84％。 3.F2群體標(biāo)記基因型檢測(cè) 利用篩選兩親本獲得的216對(duì)多態(tài)性引物

6、對(duì)180株F2群體進(jìn)行基因型檢測(cè)，共獲得221個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)，其中共顯性標(biāo)記位點(diǎn)189個(gè)，占86.9％；顯性標(biāo)記位點(diǎn)29個(gè)，占13.1％?？ǚ綑z測(cè)結(jié)果表明，221個(gè)SSR位點(diǎn)中71個(gè)標(biāo)記表現(xiàn)出嚴(yán)重的偏離孟德?tīng)柗蛛x比例(χ2＞10)，占標(biāo)記位點(diǎn)的32.0％，偏分離位點(diǎn)主要集中在第7、15、18和20染色體上。 4.陸地棉遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建 對(duì)221個(gè)SSR標(biāo)記位點(diǎn)進(jìn)行遺傳連鎖分析，構(gòu)建的遺傳連鎖圖包括189個(gè)位點(diǎn)和40個(gè)連鎖群

7、。其中35個(gè)連鎖群定位到24條染色體上，5個(gè)連鎖群未定位到染色體上。連鎖群長(zhǎng)度為3.6-151.2cM，含2-17個(gè)分子標(biāo)記，標(biāo)記間的平均距離為8.4cM，遺傳連鎖圖覆蓋1588.2cM，約占棉花基因組35.7％。 5.纖維品質(zhì)QTL定位 以(渝棉1號(hào)×中棉所35)F2群體構(gòu)建的遺傳連鎖圖，結(jié)合2006年重慶、2006年海南和2007年重慶3個(gè)環(huán)境纖維品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，利用QTL定位軟件MapQTL5.0，選擇區(qū)間作圖法，以

8、LOD=2.0對(duì)纖維品質(zhì)性狀進(jìn)行全基因組QTLs掃描，共檢測(cè)到37個(gè)纖維品質(zhì)QTLs。其中6個(gè)纖維長(zhǎng)度QTLs，解釋性狀表型變異5.4％-11.0％；3個(gè)纖維整齊度QTLs，解釋性狀表型變異5.8％-11.0％；10個(gè)纖維細(xì)度QTLs，解釋性狀表型變異5.1％-10.7％；6個(gè)纖維伸長(zhǎng)率QTLs，解釋性狀表型變異5.9％-14.6％；12個(gè)纖維比強(qiáng)度QTLs，解釋性狀表型變異5.0％-19.4％。37個(gè)纖維品質(zhì)QTL中27個(gè)QTL的有利