棉纖維品質(zhì)相關(guān)基因SuSA1和ADF1功能標記的開發(fā).pdf

1、提高纖維產(chǎn)量、改良纖維品質(zhì)一直是棉花育種的重要目標。發(fā)掘重要性狀優(yōu)異基因等位變異并開發(fā)其功能標記對于重要性狀分子標記輔助育種具有重要意義。前人研究表明，將來自陸地棉的蔗糖合酶基因GhSuSA1和肌動蛋白解聚因子基因GhADF1分別轉(zhuǎn)化到棉花中，轉(zhuǎn)基因棉花的纖維品質(zhì)較野生型明顯提高。為此，本研究針對這兩個基因，以纖維品質(zhì)一般的陸地棉中棉所8號（Gossypium hirsutum，CCRI8）和優(yōu)質(zhì)海島棉品種Pima90-53（G bar

2、badense）為材料，擴增其基因組序列，測序并比對等位基因的序列差異，據(jù)此設(shè)計標記引物，尋找在陸海間具有多態(tài)性的分子標記，結(jié)合本課題組前期利用[(中棉所8號×Pima90-53)×中棉所8號]BC1群體構(gòu)建的連鎖圖譜和群體的纖維品質(zhì)數(shù)據(jù)，進行纖維品質(zhì)QTL的定位，以期為棉花纖維品質(zhì)分子改良提供重要的功能標記。獲得主要結(jié)果如下:
　　1.將SuSA1的ORF序列與二倍體亞洲棉（Garboreum）和雷蒙德氏棉(G.raimondi

3、i)的A、D基因組數(shù)據(jù)庫進行BLAST比對，獲得SuSA1的A基因組序列和D基因組序列，并定位于二倍體Ca7和Cd8上。依據(jù)D基因組的SuSA1序列設(shè)計基因組引物，在中棉所8號和Pima90-53基因組中PCR擴增SuSA1，在中棉所8號中擴增出2種基因型，分別為來自A基因組的gGhSuSA1-1和來自D基因組的gGhSuSA1-2;在Pima90-53中也擴增出2種基因型，分別為來自A基因組的gGbSuSA1-1和來自D基因組的gGb

4、SuSA1-2。依據(jù)SuSA1-1在陸海品種間存在的SNP序列差異設(shè)計引物S1-1-11，結(jié)果引物在海島棉Pima90-53中能擴增出條帶，大小為214bp，而在陸地棉中棉所8號中無擴增條帶;依據(jù)SuSA1-2在陸海品種的InDel序列差異設(shè)計引物S1-2-1，結(jié)果在中棉所8號和Pima90-53中分別擴增出260bp和248bp的目的條帶。
　　2.將ADF1的ORF與二倍體亞洲棉和雷蒙德氏棉的A、D基因組數(shù)據(jù)庫進行BLAST比

5、對，獲得ADF1的A基因組序列和D基因組序列，并定位于二倍體Ca5和Cd13上。依據(jù)D基因組的ADF1序列設(shè)計基因組引物，在中棉所8號和Pima90-53基因組中PCR擴增ADF1，在中棉所8號中擴增出2種基因型，分別為來自A基因組的gGhADF1-1和來自D基因組的gGhADF1-2;在Pima90-53中也擴增出2種基因型，分別為來自A基因組的gGbADF1-1和來自D基因組的gGbADF1-2。依據(jù)ADF1-1在陸海品種的InDe

6、l序列差異設(shè)計引物A11-1，在中棉所8號和Pima90-53中擴增出的條帶大小分別為200bp、229bp;依據(jù)ADF1-2在陸海品種間的SNP序列差異設(shè)計引物A12-1，在Pima90-53中擴增條帶大小為143bp，但在中棉所8號中無擴增條帶。
　　3.使用M apmaker3.0軟件，將本研究獲得的功能標記整合到課題組前期基于[(中棉所8號×Pima90-53)×中棉所8號]BC1群體獲得的遺傳連鎖圖譜中，發(fā)現(xiàn)S1-1-1

7、1、S1-2-1分別位于連鎖群A8(c8)、D8(c24)，A11-1、A12-1標記分別位于連鎖群A5(c5)和D13(c18)。應(yīng)用完備區(qū)間作圖法，基于課題組前期獲得的BC1群體纖維品質(zhì)數(shù)據(jù)對纖維品質(zhì)QTL進行定位，當LOD值為5.0時，在A8 S1-1-11處存在馬克隆值的QTL，可解釋表型變異的11.1％;當LOD值為3.0時，在D8 S1-2-1處存在馬克隆值的QTL，可解釋表型變異的為9.7％。當LOD值為3.0時，在D13