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陆地棉数量性状遗传分析和产量性状轮回选择的研究

金骏培  
【摘要】:陆地棉的产量和品质等性状多为数量性状,搞清这些性状的遗传特点具有重要意义。利用现代分子标记技术对棉花产量、品质性状的QTLs进行标记筛选是一项十分重要的基础研究工作。由于组合间分子标记的差异性,进一步利用陆地棉不同组合进行QTLs的分子标记筛选,以鉴定出与产量、品质等性状QTLs连锁的分子标记非常重要。皖杂40是生产上大面积推广的主要杂交种之一,本研究利用其为试验材料,研究各性状的遗传模型并鉴定QTLs更具有实用意义: 1 产量与品质性状的杂种优势 产量性状的杂种优势很大,F_1除果枝数外,所有产量性状都为正向优势,皮棉产量和籽棉产量的优势高达26.2%和27.1%,F_2和F_(2:3)的优势仍然较大,但下降很快,F_2的皮棉产量和籽棉产量的优势为14.5%和20.3%,F_(2:3)的皮棉产量和籽棉产量优势为8.8%和13.3%。说明皖杂40组合产量性状杂种优势以显性为主。品质性状杂种优势不大。 2 产量与品质性状遗传的联合世代分离分析 模型分析各数量性状的遗传方式分别为:皮棉产量,多基因遗传,显性效应为主;籽棉产量,多基因遗传;霜前花产量,多基因遗传,显性效应为主;单株结铃数,一对主基因遗传,显性效应为主;衣分,两对主基因遗传,无上位性,显性效应为主;单铃重,两对主基因遗传,无显性效应和上位性效应;籽指,两对主基因遗传,无显性效应和上位性效应;二花收率,一对主基因遗传,加性效应为主,无显性效应;霜前花比,两对主基因遗传,两对主基因的效应相等,并且加性效应与显性效应相等;伏前果节,一对主基因遗传,显性效应为主;伏果节,两对主基因遗传,加性效应为主,显性效应为零,无上位性;伏桃,多基因遗传,显性效应为主;秋桃,一对主基因与多基因混合遗传,主基因遗传为负向完全显性;果枝数,两对主基因遗传,无上位性,显性效应为主;下部铃数,两对主基因遗传,无上位性,显性效应为主;中部铃数,一对主基因遗传,负向完全显性;上部铃数,多基因遗传;伏前桃铃,多基因遗传,显性效应为主;纤维长度,多基因遗传,加性效应为主;整齐度,两对主基因 陆地棉数t性状遗传分析和产里性状轮回选择的研究 与多基因混合遗传;短纤维指数,两时主基因与多基因混合遗传;比强度,主基因与 多基因混合遗传,主基因遗传为负向完全显性;伸长率,两对主基因遗传;麦克隆值, 多基因遗传,加性效应为主;成熟度,多基因遗传,加性效应为主;反射率,两对主 基因遗传;黄度,两对主基因遗传;纺纱均匀性指数,两对主基因遗传,无上位性效 应,两时主基因的加性效应与显性效应值相互全部相等。 3魄杂40组合产t与品质性状的分子标记QTL定位 选用495对ssR引物、1040个10bp的RAPD随机引物,筛选皖杂40两亲 本分子标记的多态性,结果53347、5265、5282、53994、5280、5245和5264等7 个标记被构建到3个连锁群上,3个连锁群总的长度77.5cM。其中,53347和5268 被定位于第四染色体上。灌云试验点在染色体4上53347340一5268165区间的检浏到了 控制反射率的Q几,解释表型变异5.3%;在相邻的5268165-52821,区段,检浏到了控 制纤维长度和反射率的两个品质性状Q下公,它们分别解释各自表型变异的5.5%和 5.3%;在5245175一52641印区间,同时检测到了控制伏前桃、和二花收率的Q了。,分别 解释各自表型变异的5.8%、和7.00/0;在53994140一5280,,区城,检浏到了一个控制纤 维伸长率的QTL,解释表型变异的5.1%。江浦试验点在524熟5一52641.区间,检浏到 了结铃数QTL,解释表型变异的8.7%。 湘杂棉2号、皖杂40、中榨所28是目前我国长江、黄河流域棉区广泛种植的以 利用F2为目的的杂交种。这些杂交种都是源于长江和黄河流城棉区品种间杂交。因 此,本研究将湘杂榨2号、皖杂40各两个亲本和中棉所28的一个亲本以及优异种质 中23和苏12共7个材料中4个源于长江流域的材料(1引X刃5、1引X幻7、中4133和苏 12)进行互交,3个源于黄河流城的材料(I40(刃1、14以刃6和中164)也进行互交,其 后代自交后分别再在长江流城材料和黄河流域的材料内进行株与株间的选择交配,得 轮回选择基础群体一(qo)和基础群体二(场)。将q。、么在群体内按组合种植。 根据结铃性、株型等性状表现在群体内分别选优行优株互交,收获互交种子,得第一 轮选择群体Q,1和q,。再将q,、q,在群体内按组合种植,根据结铃性、株型等性 状表现在群体内分别选优行优株互交,收获互交种子,得第二轮选择群体q:和屯。 每轮同时进行群体间的优良组合浏交。通过高产基因分子标记辅助选择和互交浏配, 系积高产基因,以后设法将其纯合,以期产生优良亲本,再通过这些亲本杂交创造优 良杂交种: 1表型轮回选择的效果 单株水平上和组合水平上,相同的性状表现完全一致。所有群体两试验点 的表现也完全一致。横向(同级群体比较)在平均数水平上比较,大部分性状 在基础群体、第一轮选择群体和第二轮选择群体的表现趋于一致。从遗传变异 系数和遗传方差上看,黄河流城的材料在灌云试验.点遗传变异系数较大,长江 摘要 流城的材料在江浦遗传变异系数较大。各群体间纵向(同亲本


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