陸地棉RIL群體中多環(huán)境穩(wěn)定的纖維品質(zhì)性狀的QTL定位.pdf

1、棉花是世界上重要的天然纖維作物，紡織工業(yè)技術(shù)的改進(jìn)要求育種者提供具有優(yōu)質(zhì)纖維性狀的新品種。通過傳統(tǒng)育種方法改良棉花纖維品質(zhì)是重要的方法之一，但傳統(tǒng)育種方法費(fèi)力，耗時(shí)長(zhǎng)。如果將傳達(dá)室統(tǒng)育種方法與分子標(biāo)記輔助選擇相結(jié)合，可以更快地實(shí)現(xiàn)改良纖維品質(zhì)的目標(biāo)。在分子標(biāo)記輔助選擇中，主要是選擇與目標(biāo) QTL緊密相連的分子標(biāo)記。為促進(jìn)分子標(biāo)記輔助選擇，就需要定位能穩(wěn)定表達(dá)的QTL，而遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建又是進(jìn)行QTL定位的前提條件。在近期的研究中，很多

2、科研學(xué)者，利用不同群體對(duì)棉花品質(zhì)性狀進(jìn)行了 QTL定位。但陸地棉種內(nèi)的QTL會(huì)更有利于分子標(biāo)記輔助選擇的應(yīng)用。
　　棉屬總共包含有四個(gè)栽培亞種，分別是二倍體的非洲棉，亞洲棉和四倍體的陸地棉，海島棉。而亞洲棉和雷蒙德氏棉分別提供了陸地棉的A基因組和D基因組。在最近的報(bào)道中顯示，陸地棉的Dt基因組比At基因組具有更多的與纖維品質(zhì)相關(guān)的QTL，所以，我們選擇棉花D基因組開發(fā)SSR標(biāo)記，進(jìn)行纖維品質(zhì)性狀的QTL定位。
　　在本次研究

3、中，我們利用親本0-153和sGK9708構(gòu)建RIL群體，進(jìn)行遺傳圖譜的構(gòu)建以及棉花纖維品質(zhì)性狀的QTL定位。我們共利用了15203個(gè)SSR標(biāo)記（其中包括12560個(gè)基于D基因組序列信息的SSR標(biāo)記）在親本之間篩選多態(tài)性。所有具有多態(tài)性的SSR引物，用于對(duì)196個(gè)重組自交系進(jìn)行基因分型。最后，總共獲得505個(gè)標(biāo)記，604個(gè)位點(diǎn)用于遺傳圖譜的構(gòu)建，其中，395個(gè)標(biāo)記總共被分成了60個(gè)連鎖群，該圖譜的總遺傳距離為2034.95cM，覆蓋了整

4、個(gè)陸地棉基因組的百分之五十。利用這張圖譜和11個(gè)環(huán)境的表型數(shù)據(jù)對(duì)于纖維品質(zhì)性狀進(jìn)行QTL定位，總共115個(gè)QTL被定位到20條染色體上，其中，33個(gè)QTL被定位到At組染色體上，82個(gè)QTL被定位到Dt組染色體上。其中，4號(hào)，14號(hào)，25號(hào)染色體相比其他染色體具有更多的QTL，2號(hào)，8號(hào)，9號(hào)，17號(hào)，18號(hào)，26號(hào)染色體上沒有QTL。在4號(hào)，7號(hào)，10號(hào)，14號(hào)，21號(hào)，25號(hào)染色體上具有QTL成簇分布的現(xiàn)象。共有78個(gè)QTL定位在這

5、些成簇分布區(qū)。27個(gè)QTL能夠在兩個(gè)及以上環(huán)境中被檢測(cè)到，有7個(gè)與纖維長(zhǎng)度相關(guān)，6個(gè)與纖維強(qiáng)度相關(guān)，4個(gè)與纖維伸長(zhǎng)率相關(guān)，3個(gè)與纖維整齊度相關(guān)，7個(gè)與馬克隆值相關(guān)
　　在前期的研究中，本課題組利用相同的RIL群體分別構(gòu)建了兩張遺傳連鎖圖譜，各覆蓋棉花基因組百分之三十，我們的第二步研究中，對(duì)前兩個(gè)連鎖圖的SSR標(biāo)記與我們的結(jié)果進(jìn)行整合，構(gòu)建了高密度遺傳圖譜并進(jìn)行了纖維品質(zhì)性狀的QTL定位。在最終的圖譜中，總共有997個(gè)標(biāo)記，總遺傳距

6、離為4110cM,平均遺傳距離為5.2 cM。該遺傳圖譜覆蓋陸地棉基因組的百分之93.2。利用該遺傳圖譜和11個(gè)環(huán)境的表型數(shù)據(jù)對(duì)該RIL群體進(jìn)行了纖維品質(zhì)性狀的QTL定位，總共有165個(gè)QTL被檢測(cè)到，在Dt基因組共有107個(gè)，At基因組共有58個(gè)。其中，47個(gè)為穩(wěn)定QTL，可以在3個(gè)環(huán)境及以上被檢測(cè)到。103個(gè)QTL在30個(gè)QTL成簇分布區(qū)。其中，16個(gè)QTL成簇分布區(qū)在At基因組，14個(gè)QTL成簇分布區(qū)在Dt基因組。4號(hào)，7號(hào)，14

7、號(hào)，25號(hào)染色體上具有較多的QTL成簇分布。利用Biomercator v4.2進(jìn)行META分析，其中，90個(gè)QTL在其他的研究中也被檢測(cè)到，75個(gè)則為新發(fā)現(xiàn)的QTL。META分析顯示4號(hào)，7號(hào)，14號(hào)，25號(hào)染色體具有更多的 QTL成簇分布區(qū)，這對(duì)于分子標(biāo)記輔助標(biāo)記育種，改良棉花纖維品質(zhì)具有一定的促進(jìn)作用。
　　11個(gè)環(huán)境的纖維品質(zhì)數(shù)據(jù)都符合正態(tài)分布，纖維伸長(zhǎng)率的遺傳力最低，為0.27，纖維長(zhǎng)度遺傳力最高，為0.93。纖維強(qiáng)度為