棉花抗黄萎病遗传及分子标记研究

【摘要】：棉花是主要的经济作物,在世界及我国国民经济中占重要地位。棉花黄萎病是严重危害棉花生产的病害之一,在世界范围内流行。虽然国内外学者已对棉花黄萎病菌的致病力分化、致病机理、抗病机制、抗性鉴定、抗性遗传及分子标记等方面做了大量卓有成效的工作,但仍难以满足棉花生产发展的需求。因此,从棉花生产需求出发,进一步开展针对上述有关问题的研究,不但有益于棉花遗传育种学和病理学的发展和完善,而且对棉花抗病育种工作和提高病害综合防治成效等,具有重要的理论和实践意义。 以抗落叶型黄萎病棉花品种‘常抗棉’,耐黄萎病品系‘中5173’、‘河北抗黄’、‘山东抗黄’及感病品种‘TM—1’、‘军棉1号’、‘新陆早1号’、‘感病1号’和高抗黄萎病的海岛棉品系‘海7124’9个材料配制2组双列杂交组合,对亲本及F_1的黄萎病病情指数等主要性状进行了研究,采用MINQUE(1)法估算方差分量,采用AUP法预测遗传效应值。遗传估算方差结果表明,在病圃人工接菌条件下,陆地棉品种对黄萎病的抗性属微效多基因控制的数量性状,以加性遗传效应为主,显性效应为次,不存在母体效应。亲本遗传效应预测值表明,抗及耐黄萎病品种与感病品种之间存在极显著差异,抗病亲本‘常抗棉’和‘河北抗黄’两个亲本的抗病性遗传性较好。协方差分析表明,表示黄萎病抗性两个性状(成株期平均病指及收获期剖秆相对病斑长度)之间存在极显著的正相关,而黄萎病与产量性状之间存在极显著负相关,与产量构成因素衣分及单位面积总铃数也呈显著负相关,可见棉花黄萎病是通过降低衣分和减少单位面积总铃数来影响棉花产量的。 利用感黄萎病的陆地棉标准系‘TM-1’和抗黄萎病棉花品种‘常抗棉’两个陆地棉品种杂交并自交,获得109个F_2单株及F_(2:3)家系为作图群体,以SSR、RAPD和SRAP三种分子标记进行抗黄萎病性状的分子标记筛选。结果从1611对(条)引物中仅筛选到70对(条)多态性引物,获得75个多态性位点并进行标记间的连锁性分析。75个标记构建了一个包括15个连锁群,全长535cM的陆地棉品种间分子标记遗传连锁图,标记间平均距离为11.15cM,有27个标记不能进入任何连锁群。连锁群的标记数最少2个,最多6个;长度从1.0cM到92.7cM不等。对其F_(2:3)家系的成株期抗黄萎病性状即平均病指的分布进行分析,显示其呈正态分布,进一步说明陆地棉对黄萎病的抗性为数量遗传;单标记分析及复合区间作图,检测出与抗黄萎