棉花陆海渐渗系杂交分离群体纤维品质性状的遗传分析

摘要

目的：棉花产业在我国的国民经济中占着重要的地位，培育出优质、高产的棉花新品种是育种工作者的重要目标。海岛棉纤维品质优良、抗黄萎病，陆地棉产量高、适应性广，将海岛棉的优良基因渐渗到陆地棉中，获得纤维品质和产量优异的渐渗系材料，通过分析研究渐渗系材料，对加快纤维品质的改良具有重大意义。
　　方法：本研究以品质优异的4个染色体片段渐渗系材料MBI9749-001、MBI9914-001和MBI7455、MBI7358作为亲本，其中MBI9749-001和MBI9914-001属于中棉所36（简称中36）遗传背景的早熟材料，MBI7455和MBI7358属于中棉所45（简称中45）遗传背景的中晚熟材料，通过单交构建两套遗传背景的 F2杂交分离群体。评价两个杂交分离群体的纤维品质和产量的表型性状，利用SSR标记对亲本进行多态性检测，将筛选到的多态性标记在 F2群体中进行分子检测，QTL定位，并对杂交分离群体的基因型、海岛棉渐渗片段数目和大小及染色体位置进行鉴定，分析渐渗片段对纤维品质性状的影响和遗传效应。
　　结果：⑴通过对两个杂交分离群体的表型性状分析，中棉所36背景下的F2群体的上半部平均长度和断裂比强度均值分别为31.56mm、35.48cN/tex，超轮回亲本比例高于99％；整齐度指数、马克隆值、伸长率的超轮回亲本比例分别为69.92%、52.09%、0.95%；产量性状超轮回亲本比例在26.66%-88.35%之间。中棉所45背景下的F2群体的上半部平均长度和断裂比强度均值分别为31.29mm、32.84cN/tex，超轮回亲本比例高于92%；整齐度指数、马克隆值、伸长率的超轮回亲本比例分别为51.73%、73.93%、6.52%；产量性状超轮回亲本比例在15.16%-76.58%之间。⑵利用覆盖棉花全基因组，平均分布在26条染色体上的526个SSR标记对四个亲本进行分子水平检测。中棉所36背景的亲本（MBI9749-001和MBI9914-001）共检测到27个多态性标记，分布在17条染色体上。母本MBI9749-001的背景恢复率为96.10%，共渐渗19个海岛棉片段。父本MBI9914-001的背景恢复率为97.30%，共渐渗12个海岛棉片段。27个多态性标记对F2群体的1054个单株检测，轮回亲本背景平均恢复率为96.85%，渐渗海岛棉片段平均长度为157.18cM，占检测长度3.15%；渐渗的海岛棉片段数为8-23个。中棉所45背景的亲本（MBI7455和MBI7358）共检测到37个多态性标记，分布在17条染色体上。母本MBI7455的背景恢复率为96.70%，共渐渗12个海岛棉片段。父本MBI7358的背景恢复率为96.70%，共渐渗16个海岛棉片段。37个多态性标记对F2群体的491个单株检测，轮回亲本背景平均恢复率为98.90%，渐渗海岛棉片段平均长度为177.72cM，占检测长度1.06%；渐渗的海岛棉片段数为5-20个。⑶利用分子标记对两个F2杂交分离群体的表型性状检测结果进行QTL分析，共得到59个 QTL，控制纤维品质性状的38个 QTL，控制产量性状的21个 QTL，解释2.44%-11.40%的表型变异。中棉所36背景的F2群体中共检测到23个QTL（4个上半部平均长度、5个马克隆值、8个断裂比强度、1个整齐度指数、1个伸长率、2个衣分、1个株高、1个果枝数）；中棉所45背景的F2群体中共检测到36个QTL（6个上半部平均长度、6个马克隆值、6个断裂比强度、1个伸长率、5个衣分、2个铃重、6个株高、4个单株铃数）。⑷对两个杂交分离群体综合评价，选出一些在纤维品质和产量性状上优异的渐渗系材料，纤维的断裂比强度和上半部平均长度在30cN/tex、30mm以上，检测到渐渗的海岛棉片段都有控制上半部平均长度、断裂比强度的QTL。
　　结论：评价出一些品质优异的染色体渐渗系材料，明确了陆地棉背景下海岛棉不同染色体渐渗片段对纤维品质性状的影响。这些优异的染色体渐渗系材料可用于进一步筛选染色体单片段、基因精细定位、聚合改良纤维品质育种等，为棉花品质改良奠定基础。

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引言

第一章 文献综述

1.1分子标记的特点和种类

1.2数量性状位点（QTL）的研究

1.3染色体片段渐渗系（CSSLs）

1.4研究目的及意义

第二章 实验材料和方法

2.1实验材料

2.2 实验方法

第三章 实验结果和分析

3.1表型性状统计分析

3.2表型性状相关性分析

3.3染色体片段渐渗系的基因型分析

3.4 QTL定位分析

3.5杂交分离群体中纤维品质表现优良的单株

第四章 讨论

4.1亲本材料的选择

4.2 QTL成簇分布现象

4.3 QTL增效基因的来源

4.4与前人QTL定位结果比较

第五章 全文结论

5.1杂交分离群体纤维品质和产量相关性状表现

5.2染色体片段渐渗系中海岛棉的渐渗情况

5.3利用杂交分离群体进行QTL定位

5.4陆海渐渗系中杂交分离群体的评价和应用

参考文献

致谢

作者简介

石河子大学硕士研究生学位论文导师评阅表