陸地棉和達(dá)爾文氏棉種間遺傳圖譜構(gòu)建及優(yōu)異材料創(chuàng)制.pdf

1、棉花不僅是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物，也是重要的食用油資源。但是陸地棉栽培品種遺傳基礎(chǔ)過于狹窄，造成了目前棉花產(chǎn)量、質(zhì)量和抗逆等方面的育種進(jìn)展緩慢。所以挖掘野生棉的優(yōu)良性狀已變的尤為重要，達(dá)爾文氏棉屬于四倍體野生棉種，它具有纖維細(xì)度好、耐干旱及抗枯黃萎病等優(yōu)點(diǎn)。但是目前有關(guān)達(dá)爾文氏棉的研究不多。本研究利用SSR分子標(biāo)記技術(shù)構(gòu)建了陸地棉TM-1和達(dá)爾文氏棉種間遺傳圖譜，對(duì)達(dá)爾文氏棉的重要性狀基因進(jìn)行定位，并進(jìn)行優(yōu)異材料的創(chuàng)制研究。
　　本研

2、究將陸地棉TM-1和達(dá)爾文氏棉雜交得到的F1自交得到含有181個(gè)單株的F2群體，以F2群體構(gòu)建遺傳連鎖圖譜，對(duì)黃色花瓣(Y1)、黃色花粉(P1)、花瓣紅心基斑(R2)、雞腳葉(L1)質(zhì)量性狀基因進(jìn)行定位，以及始花期性狀的QTL定位。
　　1.棉花種間SSR標(biāo)記遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建
　　本研究使用實(shí)驗(yàn)室的8488對(duì)SSR引物對(duì)親本進(jìn)行多態(tài)性的篩選，獲得多態(tài)性引物388對(duì)。利用388對(duì)多態(tài)性引物進(jìn)行F2群體基因型鑒定，共產(chǎn)生了40

3、0個(gè)位點(diǎn)，這些位點(diǎn)包括顯性標(biāo)記位點(diǎn)91個(gè)，其中陸地棉TM-1的顯性位點(diǎn)有31個(gè)，達(dá)爾文氏棉的顯性位點(diǎn)有60個(gè)，分別占總位點(diǎn)的7.75％和15.00％;共顯性標(biāo)記位點(diǎn)309個(gè)，占總位點(diǎn)的77.25％。400個(gè)多態(tài)位點(diǎn)包含eSSR位點(diǎn)185個(gè)，gSSR位點(diǎn)215個(gè)，分別占總位點(diǎn)的46.25％和53.75％。
　　采用Joinmap3.0軟件，選擇LOD≧4來構(gòu)建連鎖群，最后共產(chǎn)生48個(gè)連鎖群，利用本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的海陸高密度遺傳圖譜，根據(jù)

4、共有位點(diǎn)，將這48個(gè)連鎖群進(jìn)行編號(hào)，結(jié)果46個(gè)連鎖群定位到棉花的26條染色體上，包含330個(gè)位點(diǎn)，其中4個(gè)形態(tài)標(biāo)記位點(diǎn)，覆蓋了全基因組2379.09cM的遺傳距離，兩標(biāo)記間的平均遺傳距離是7.20cM。2個(gè)連鎖群未被定位到任何染色體上，命名為L(zhǎng)G01和LG02，含有12個(gè)位點(diǎn)，全長(zhǎng)91.4cM。剩余的53個(gè)標(biāo)記不能構(gòu)成任何連鎖群。
　　定位到26條染色體上的330個(gè)位點(diǎn)，其中，148個(gè)位點(diǎn)分布于At亞組，全長(zhǎng)1164.32cM，標(biāo)

5、記間的平均遺傳距離為7.87cM;182個(gè)位點(diǎn)分布于Dt亞組，全長(zhǎng)1214.77cM，標(biāo)記間的平均遺傳距離為6.66cM。D3上的標(biāo)記位點(diǎn)最多，有20個(gè)，A8上標(biāo)記住點(diǎn)最少，只有2個(gè)，D1最長(zhǎng)有148.00cM。
　　卡方測(cè)驗(yàn)結(jié)果表明，在所有的400個(gè)位點(diǎn)中，有85個(gè)位點(diǎn)表現(xiàn)偏分離，占總位點(diǎn)的21.2％，對(duì)定位到26條染色體上的330個(gè)位點(diǎn)檢測(cè)，有64個(gè)表現(xiàn)偏分離，占全基因組染色體位點(diǎn)的19.1％。At亞組上產(chǎn)生偏分離的位點(diǎn)有29

6、個(gè)，其中有14個(gè)位點(diǎn)(48.3％)偏向于TM-1;Dt亞組上產(chǎn)生偏分離的位點(diǎn)有35個(gè)，其中有15個(gè)位點(diǎn)(42.8％)偏向于TM-1。At∶Dt的偏分離位點(diǎn)比為1∶1.2。Dt亞組偏分離率高于At亞組。
　　2.棉花重要性狀的基因定位
　　利用本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建陸地棉TM-1和達(dá)爾文氏棉圖譜將棉花形態(tài)標(biāo)記定位，黃色花瓣基因(Y1)位于A13染色體上，與dPL0083-175的標(biāo)記位點(diǎn)最近，遺傳距離是4.1 cM;花瓣紅基點(diǎn)基因(R2)

7、定位到了A7染色體上，與NAU2887-450的標(biāo)記位點(diǎn)最近;黃色花粉(P1)定位到A5上，與標(biāo)記NAU4106-390最近，遺傳距離為3.1cM;雞腳葉(L1)基因定位到D1上，與TMG11-240的遺傳距離最近為2.0cM。
　　基于本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建陸地棉TM-1和達(dá)爾文氏棉的遺傳連鎖圖譜，利用WinQTLCart2.5軟件以復(fù)合區(qū)間圖法對(duì)始花期性狀進(jìn)行QTL定位，在F2群體中共檢測(cè)到4個(gè)QTL位點(diǎn)，分別位于D1、A5、D11上，1

8、個(gè)部分顯性效應(yīng)QTL，1個(gè)顯性效應(yīng)的QTL，2個(gè)超顯性效應(yīng)QTL;貢獻(xiàn)率表現(xiàn)為0.48-11.7％。檢測(cè)到的在D11上的控制始花期的QTL表現(xiàn)為正效加性效應(yīng)和負(fù)效部分顯性效應(yīng)，解釋了11.7％的表型變異，其貢獻(xiàn)率高于其他位點(diǎn)，可能存在主效QTL，可用于進(jìn)一步的研究。
　　3.優(yōu)異材料的創(chuàng)制
　　本研究BC3F2群體中初步篩選，獲得了纖維強(qiáng)度較高的單株和長(zhǎng)度較好的單株各3個(gè)，平均纖維長(zhǎng)度和比強(qiáng)度分別為31.9 mm和37.47