陸地棉TM-1背景的尖斑棉染色體片段漸滲系的培育研究.pdf

1、棉花是世界性的重要經(jīng)濟(jì)作物之一，陸地棉(Gossypium hirsutum L.)產(chǎn)量高，纖維品質(zhì)中等，但遺傳多樣性較低，抗逆性較差，栽培的陸地棉的半野生種系(race)具有陸地棉栽培品種所缺少的許多優(yōu)良性狀，如抗蟲(chóng)、抗病、抗旱、高強(qiáng)纖維等，可以為棉花遺傳育種和品種改良提供優(yōu)良的種質(zhì)資源和基因資源。利用半野生棉進(jìn)行染色體片段漸滲系的培育，把半野生棉中優(yōu)異的基因資源有效的轉(zhuǎn)移、漸滲到栽培的陸地棉品種中，對(duì)陸地棉品種的遺傳改良具有重要現(xiàn)實(shí)

2、意義。染色體片段漸滲系除了少數(shù)目標(biāo)基因所在座位的局部區(qū)域外，基因組其余部分都是相同的，是QTL定位的較理想群體。本研究通過(guò)回交和標(biāo)記輔助選擇構(gòu)建陸地棉半野生種尖斑棉的染色體片段漸滲系，并利用這過(guò)程產(chǎn)生的回交群體對(duì)纖維品質(zhì)等性狀進(jìn)行QTL分析，同時(shí)進(jìn)行優(yōu)異種質(zhì)的創(chuàng)新。研究的主要結(jié)果如下:
　　1.遺傳框架圖譜的構(gòu)建
　　首先利用本實(shí)驗(yàn)室的6208對(duì)引物，篩選兩親本間的多態(tài)性引物，然后利用多態(tài)性引物進(jìn)行BC1群體的基因型鑒定。結(jié)

3、果獲得了301對(duì)引物，多態(tài)性比例是4.85％，擴(kuò)增出了337個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)，利用Joinmap3.0軟件，對(duì)337個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行連鎖群的構(gòu)建，結(jié)果共產(chǎn)生45個(gè)連鎖群，包含248個(gè)位點(diǎn)，45個(gè)連鎖群的總遺傳距離是2467.56cM，標(biāo)記間平均遺傳距離為10.67cM。
　　利用本實(shí)驗(yàn)室先前發(fā)表的高密度海陸遺傳連鎖圖為參照，與本研究構(gòu)建的連鎖群進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)存在248個(gè)共同位點(diǎn)。利用兩者間的共同標(biāo)記對(duì)45個(gè)連鎖群進(jìn)行染色體定位，其中42個(gè)連

4、鎖群被定位到棉花的23條染色體上，有3個(gè)連鎖群未定位到任何染色體上。在定位到的染色體中At亞組總的遺傳距離是1462.08cM，Dt亞組總的遺傳距離是1024.12cM。
　　2.陸地棉遺傳標(biāo)準(zhǔn)系TM-1背景尖斑棉染色體片段漸滲系的培育
　　以陸地棉遺傳標(biāo)準(zhǔn)系TM-1為母本與尖斑棉(TX-114)雜交，然后與TM-1回交3次并自交一次，在BC3F2代借助SSR分子標(biāo)記進(jìn)行鑒定，獲得了陸地棉標(biāo)準(zhǔn)系TM-1背景的尖斑棉染色體片段

5、漸滲系。這套漸滲系共有67個(gè)家系，505個(gè)單株，通過(guò)對(duì)有導(dǎo)入片段的BC3F2單株進(jìn)行鑒定，發(fā)現(xiàn)在BC3F2單株中，導(dǎo)入片段1-35個(gè)，平均導(dǎo)入片段12.77個(gè)，純合的供體片段0-10個(gè)，平均1.72個(gè)，雜合的供體片段0-34個(gè)，平均11.05個(gè)。另外，有26個(gè)單株在目前的檢測(cè)水平下，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)漸滲片段，即其背景的基因型回復(fù)率是100％。
　　3.利用回交群體和染色體片段漸滲系進(jìn)行QTL的分析
　　對(duì)BC3F2群體的產(chǎn)量性狀（單

6、株果枝數(shù)、單株鈴數(shù)、鈴重、衣分和籽指）及纖維品質(zhì)性狀（纖維長(zhǎng)度，纖維強(qiáng)度，馬克隆值，整齊度，短纖維率，伸長(zhǎng)率及成熟度）進(jìn)行調(diào)查測(cè)定，獲得表型數(shù)據(jù)，利用SSR標(biāo)記進(jìn)行基因型檢測(cè)。采用WindowsQTLCartographer2.5，進(jìn)行單標(biāo)記分析。在BC3F2群體中檢測(cè)到25個(gè)標(biāo)記與上述性狀存在顯著相關(guān)，其中產(chǎn)量組分16個(gè)，纖維品質(zhì)組分9個(gè)。采用WindowsQTL Cartographer2.5，進(jìn)行區(qū)間作圖，在BC3F2群體中用區(qū)間

7、作圖檢測(cè)到影響多個(gè)性狀的標(biāo)記區(qū)間，在BC3F2群體中檢測(cè)到20個(gè)區(qū)間影響纖維品質(zhì)組分。
　　4.優(yōu)異種質(zhì)的創(chuàng)新
　　通過(guò)產(chǎn)量和纖維品質(zhì)分析，發(fā)現(xiàn)BC3F2群體有一些材料明顯優(yōu)于親本TM-1的優(yōu)異材料，其中，3個(gè)單株單鈴重達(dá)到8g以上;3個(gè)單株衣分達(dá)到45％以上;纖維長(zhǎng)度達(dá)到31.0mm以上的材料有11份，最長(zhǎng)有達(dá)32.45mm;纖維強(qiáng)度達(dá)到38cN/tex以上的材料有7份，最高39.2cN/tex。這些優(yōu)異的新材料，將為棉花