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《中国农业科学院》 2004年
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短季棉早熟性相关性状的遗传及其QTLs定位研究

范术丽  
【摘要】:在生态环境条件差异较大的情况下,通过对早熟短季棉品种9×9不完全双列杂交46个组合研究发现:早熟性状的遗传率较低16.1%,与环境互作效应较大为17.5%,其中现蕾期和果枝始节的遗传效应与环境互作达极显著水平,生育期、株高和开花期的遗传率相对较高:产量性状的遗传率为20.1%,与环境互作效应为7.4%,而衣分、铃重和子指狭义遗传率较高,这是短季棉高产育种首先要考虑的三个性状;纤维品质的遗传率为28.64%,与环境互作效应为6.9%。早熟性平均狭义遗传率,安阳点为46.0%,运城点为10.9%,石河子点为12.3%,棉株各性状的综合遗传率总体趋势是:安阳最高,其次为运城,石河子最低。这一结论从遗传率与环境互作角度,使前人就果枝始节和播种到现蕾遗传率高低不同的结论得到了解释和发展。 通过对三试点短季棉各性状的典型相关分析,找到各点早熟性、产量和纤维品质之间的主要矛盾,针对三试点短季棉早熟性育种中存在的主要矛盾和问题,提出了相应的育种策略:安阳点应通过适当延长现蕾期,选择吐絮集中的材料,提高棉花结铃性,进而提高霜前皮棉产量,同时注重高衣指性状材料的选择,以提高纤维强力和改善马克隆值;运城点应通过延长开花期以改善目前纤维长度偏低的问题,加强高衣分的选择,以确保纤维强度和整齐度,同时注重后期吐絮集中性的选择:石河子点应选择从开花—吐絮快且集中的材料,以提高霜前皮棉产量。同时,要注重高子指性状的适当选择,以达到对纤维长度和强度的同步改良作用。这个结果为三试点调整育种策略、提高育种效率提供科学依据。 通过对短季棉早熟及其相关性状的主-多基因综合分析发现:主基因普遍存在,各时期至少有一对主基因起主要作用,同时受多基因的修饰,在短季棉发育的不同时期,其主基因的对数、作用效果、方向以及主、多基因的遗传率均不同。除现蕾期和株高性状外,各性状主基因的遗传效应和遗传率均高于多基因,主基因的遗传率在30.23%~66.79%,多基因的遗传率在2.83%~35.07%。并将短季棉各性状的遗传分为三类:第一类性状由少数主基因控制,多基因的作用较小,如开花期、全生育期、农分等的主基因遗传率为36.85%~66.79%,多基因遗传率为2.83%~12.64%;第二类性状由主基因作用为主,多基因的作用不可忽视,如果枝始节、铃重、纤维长度等,主基因和多基因的遗传率分别为30.23%~63.33%和21.78%~28.17%。第三类性状由多基因控制,如现蕾期、主茎叶数、花期叶面积。针对三类性状主-多基因遗传率的不同,提出了各自的选择方法。 以两个陆地棉品种中棉所36×TM-1的207个F_2单株为作图群体,筛选出73个多态性引物,25个SSR标记、35个RAPD标记和13个SRAP标记,构建了第一张以研究短季棉为主的包含43个标记,标记间的最小遗传距离为11.8cM,最大遗传距离为48.9cM,总长1174.OcM的遗传连锁图谱,覆盖棉花基因组总长度的23.48%。检测到与短季棉早熟性状相关的12个QTLs,其中有8个QTLs呈簇分布在LGl连锁群上,找到对表型变异的贡献率在30%以上与全生育期、霜前花率和开花期有关的QTL各1个。以研究短季棉为主的遗传连锁图谱的构建及相关QTLs的呈簇分布在所查文献中均未见报道,为短季棉早熟性分子标记辅助育种奠定坚实基础。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:S562

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