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《西南大学》 2010年
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利用F_2及其衍生群体定位陆地棉产量和纤维品质性状QTL

王威  
【摘要】: 棉花是世界上最重要的天然纤维作物,同时也是植物油料和蛋白质的重要来源。棉花有四个栽培种,包括两个二倍体种(草棉和亚洲棉)和两个四倍体种(陆地棉和海岛棉),其中陆地棉的产量占世界原棉产量的95%以上,但是陆地棉的纤维品质和海岛棉相比却相差很多。随着纺织技术的飞速发展,对棉花纤维品质也提出了更高的要求。如何提高陆地棉品种的产量和纤维品质已经成为棉花育种工作者的重要目标。 传统的育种方法进行棉花品种改良时效率低、育种周期长。分子标记辅助选择育种为育种工作者提供了一种高效、准确的育种方法。利用与产量和纤维品质QTL紧密连锁的分子标记进行辅助选择,可以较快地提高棉花遗传改良效率。本研究利用多态性稳定的SSR标记,在建立(中棉所35×渝棉1号)F_2群体的基础上,构建陆地棉遗传连锁图谱,并对产量和纤维品质性状QTL进行定位。其研究结果如下: 1)亲本及F_(2:3-5)家系的表型 亲本渝棉1号的衣分高于中棉所35,中棉所35的单株铃数、铃重、籽棉产量、皮棉产量均高于渝棉1号。渝棉1号的纤维长度、比强度高于中棉所35,而两亲本的纤维马克隆值、长度整齐度、伸长率基本接近。F_2及F_2衍生群体的所有产量及纤维品质性状均为连续分布,且表现超双亲分布,呈现多基因共同控制的遗传特点。 2)引物的多态性分析 利用8165对(新用引物4707对)棉花SSR引物,对中棉所35号和渝棉1号进行多态性筛选,其中在两亲本间具有多态性的引物有335对,引物的多态性比例为4.1%。 3)F_2群体标记基因型检测 利用筛选得到的335对多态性引物,对F_2群体的180个单株进行标记基因型检测,共获得340个标记位点,其中共显性标记的比例为82.95%;显性标记为17.05%。对所有标记位点进行卡方检测,结果表明,在340个SSR标记位点中,偏离孟德尔分离比例的(χ~23.85)有169个,占全部标记位点的50.0%。 4)陆地棉F_2群体遗传连锁图谱的构建 利用作图软件对340个SSR标记位点进行连锁分析后,构建了一张包括46个连锁群和303个位点的遗传连锁图。其中45个连锁群分别定位到25条染色体上,1个连锁群暂未定位到染色体上。该遗传连锁图总长为2543.6cM,标记间平均距离为8.39cM,覆盖棉花基因组约57.2%。 5)产量和纤维品质性状QTL定位 在构建的(渝棉1号×中棉所35)F_2群体遗传连锁图的基础上,结合4个环境(2006年重庆、2006年海南、2007年重庆和2008年重庆)的产量性状和纤维品质检测结果,利用QTL定位软件MapQTL5.0,选择MQM作图法,以P=0.05的LOD值对全基因组进行QTLs扫描,共检测到48个QTLs。在所检测到的QTLs中,有25个产量性状QTLs,其余23个为纤维品质性状QTLs。这些QTLs分布在16条染色体上,其中有22个分布在A亚组,另外26个分布在D亚组。此外,有三个比强度QTLs (qFS07-1、qFS20-1和qFS21-1)在两个或三个环境下被检测到。
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