陸地棉TM-1背景的尖斑棉染色體片段漸滲系的培育研究.pdf

1、棉花是世界性的重要經(jīng)濟作物之一，陸地棉(Gossypium hirsutum L.)產(chǎn)量高，纖維品質中等，但遺傳多樣性較低，抗逆性較差，栽培的陸地棉的半野生種系(race)具有陸地棉栽培品種所缺少的許多優(yōu)良性狀，如抗蟲、抗病、抗旱、高強纖維等，可以為棉花遺傳育種和品種改良提供優(yōu)良的種質資源和基因資源。利用半野生棉進行染色體片段漸滲系的培育，把半野生棉中優(yōu)異的基因資源有效的轉移、漸滲到栽培的陸地棉品種中，對陸地棉品種的遺傳改良具有重要現(xiàn)實

2、意義。染色體片段漸滲系除了少數(shù)目標基因所在座位的局部區(qū)域外，基因組其余部分都是相同的，是QTL定位的較理想群體。本研究通過回交和標記輔助選擇構建陸地棉半野生種尖斑棉的染色體片段漸滲系，并利用這過程產(chǎn)生的回交群體對纖維品質等性狀進行QTL分析，同時進行優(yōu)異種質的創(chuàng)新。研究的主要結果如下:
　　1.遺傳框架圖譜的構建
　　首先利用本實驗室的6208對引物，篩選兩親本間的多態(tài)性引物，然后利用多態(tài)性引物進行BC1群體的基因型鑒定。結

3、果獲得了301對引物，多態(tài)性比例是4.85％，擴增出了337個多態(tài)性位點，利用Joinmap3.0軟件，對337個位點進行連鎖群的構建，結果共產(chǎn)生45個連鎖群，包含248個位點，45個連鎖群的總遺傳距離是2467.56cM，標記間平均遺傳距離為10.67cM。
　　利用本實驗室先前發(fā)表的高密度海陸遺傳連鎖圖為參照，與本研究構建的連鎖群進行比對，發(fā)現(xiàn)存在248個共同位點。利用兩者間的共同標記對45個連鎖群進行染色體定位，其中42個連

4、鎖群被定位到棉花的23條染色體上，有3個連鎖群未定位到任何染色體上。在定位到的染色體中At亞組總的遺傳距離是1462.08cM，Dt亞組總的遺傳距離是1024.12cM。
　　2.陸地棉遺傳標準系TM-1背景尖斑棉染色體片段漸滲系的培育
　　以陸地棉遺傳標準系TM-1為母本與尖斑棉(TX-114)雜交，然后與TM-1回交3次并自交一次，在BC3F2代借助SSR分子標記進行鑒定，獲得了陸地棉標準系TM-1背景的尖斑棉染色體片段

5、漸滲系。這套漸滲系共有67個家系，505個單株，通過對有導入片段的BC3F2單株進行鑒定，發(fā)現(xiàn)在BC3F2單株中，導入片段1-35個，平均導入片段12.77個，純合的供體片段0-10個，平均1.72個，雜合的供體片段0-34個，平均11.05個。另外，有26個單株在目前的檢測水平下，沒有發(fā)現(xiàn)漸滲片段，即其背景的基因型回復率是100％。
　　3.利用回交群體和染色體片段漸滲系進行QTL的分析
　　對BC3F2群體的產(chǎn)量性狀（單

6、株果枝數(shù)、單株鈴數(shù)、鈴重、衣分和籽指）及纖維品質性狀（纖維長度，纖維強度，馬克隆值，整齊度，短纖維率，伸長率及成熟度）進行調查測定，獲得表型數(shù)據(jù)，利用SSR標記進行基因型檢測。采用WindowsQTLCartographer2.5，進行單標記分析。在BC3F2群體中檢測到25個標記與上述性狀存在顯著相關，其中產(chǎn)量組分16個，纖維品質組分9個。采用WindowsQTL Cartographer2.5，進行區(qū)間作圖，在BC3F2群體中用區(qū)間

7、作圖檢測到影響多個性狀的標記區(qū)間，在BC3F2群體中檢測到20個區(qū)間影響纖維品質組分。
　　4.優(yōu)異種質的創(chuàng)新
　　通過產(chǎn)量和纖維品質分析，發(fā)現(xiàn)BC3F2群體有一些材料明顯優(yōu)于親本TM-1的優(yōu)異材料，其中，3個單株單鈴重達到8g以上;3個單株衣分達到45％以上;纖維長度達到31.0mm以上的材料有11份，最長有達32.45mm;纖維強度達到38cN/tex以上的材料有7份，最高39.2cN/tex。這些優(yōu)異的新材料，將為棉花