分子標(biāo)記輔助轉(zhuǎn)移、聚合陸地棉纖維品質(zhì)QTL.pdf

1、棉花是世界性的重要經(jīng)濟(jì)作物,棉纖維是重要的紡織工業(yè)原料。紡織工業(yè)的發(fā)展更多地要求較強(qiáng)、較細(xì)和纖維整齊的棉花新品種。當(dāng)前對棉花纖維品質(zhì)改良而言,育種家主要關(guān)注的是纖維比強(qiáng)度、纖維長度、馬克隆值三個指標(biāo)。在保證產(chǎn)量的基礎(chǔ)上,打破纖維品質(zhì)與產(chǎn)量的負(fù)相關(guān),提高棉花纖維品質(zhì),培育優(yōu)質(zhì)棉花品種,是當(dāng)前棉花育種的重要任務(wù)。 在新品種培育過程中,對目標(biāo)性狀進(jìn)行準(zhǔn)確選擇是育種工作的中心環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的表型選擇方法易受環(huán)境條件、基因間互作、基因型與環(huán)境

2、互作等多種因素的影響,效率較低。分子標(biāo)記的發(fā)展、完善為實(shí)現(xiàn)對基因型的直接選擇提供了可能。借助分子標(biāo)記對目標(biāo)性狀基因型進(jìn)行選擇,有利于打破連鎖累贅,快速轉(zhuǎn)移、聚合目標(biāo)基因,加速回交育種進(jìn)程,縮小群體種植規(guī)模,縮短育種周期。 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所用3個陸地棉高強(qiáng)纖維種質(zhì)系7235,HS427-10及PD6992構(gòu)建了7235×TM-1、HS427-10×TM-1及PD6992×泗棉3號的F2及F2:3群體,用基于PCR的SSR標(biāo)記

3、篩選與纖維品質(zhì)相關(guān)的QTL,獲得了多個效應(yīng)穩(wěn)定的纖維品質(zhì)QTLs(沈新蓮,2005)。本研究在此基礎(chǔ)上,利用與這些QTLs緊密連鎖的SSR標(biāo)記開展以下兩方面研究： (1)對構(gòu)建的7235×中棉所35、HS427-10×中棉所35和PD6992×中棉所35及7235×蘇棉16,HS427-10×蘇棉16和PD6992×蘇棉16等不同組合的12個育種群體,開展高品質(zhì)纖維主效QTL的分子標(biāo)記輔助選擇,探討MAS在棉花纖維品質(zhì)改良中的應(yīng)

4、用,同時篩選品質(zhì)表現(xiàn)優(yōu)異的育種材料； (2)對配制的[(PD6992×7235)×(HS427-10×7235)]F2及F2:3群體的纖維品質(zhì)性狀進(jìn)行相關(guān)主效QTL標(biāo)記分析,研究不同來源纖維品質(zhì)QTL的作用效果,同時聚合不同來源的纖維品質(zhì)QTL,培育纖維品質(zhì)特別優(yōu)異的單株材料,為育種應(yīng)用創(chuàng)造基礎(chǔ)資源。結(jié)果如下： 1. 陸地棉纖維品質(zhì)主效OTL的MAS效果研究 研究得到3個在不同遺傳背景、不同分離世代表現(xiàn)穩(wěn)定、效應(yīng)

5、顯著的纖維比強(qiáng)度主效QTL：來自7235的qFS-D8-1a,來自HS427-10的qFS-D7-1b,來自PD6992的qFS-A11-1c。利用3個主效OTL分別對相應(yīng)育種群體進(jìn)行的輔助選擇結(jié)果顯示,3個纖維比強(qiáng)度主效OTL的輔助選擇效果顯著：纖維比強(qiáng)度提高了0.80-3.09 cN/tex,在顯著提高纖維比強(qiáng)度的同時也提高了纖維長度,纖維細(xì)度則得到了保持；分別以纖維比強(qiáng)度大于33.0 cN/tex、長度大于30.0 mm和纖維比強(qiáng)

6、度大于35.0 cN/tex、長度大于30.0 mm且攜帶相應(yīng)主效OTL作為群體優(yōu)良單株中選的標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果在12個群體的11個中分別選擇到了2-25、1-17個單株,不同程度選擇到了目標(biāo)單株,為育種創(chuàng)造了材料,同時證明QTL輔助選擇是有效的。 2. 不同來源纖維品質(zhì)OTL的聚合效果 對[(PD6992×7235)×(HS427-10×7235)]F2及F2:3群體進(jìn)行的主效OTL篩選,得到分別來源于3個親本的4個纖維比強(qiáng)度

7、主效QIZ:qFS-DS-2a,來自7235;qFS-A8-1b與qFS-D7-1b,來自HS427-10;qFS-A8-1c,來自PD6992;對它們在F2及F2:3兩個世代的聚合效果分析顯示：聚合3個或4個OTL的效果與聚合2個QTL的效果基本相同,纖維比強(qiáng)度及其它品質(zhì)性狀表現(xiàn)相當(dāng),纖維比強(qiáng)度在36.0cN/tex以上,纖維長度在32.0mm以上,馬克隆值在3.7～4.2之間,纖維伸長率在4.6～5.2之間；聚合2個QTL比單個QT