早熟陸地棉染色體片段代換系的構建及QTL定位初探.pdf

1、農作物大多數性狀是由多基因控制的數量性狀，對數量性狀基因座進行鑒定和定位對作物遺傳育種有重要意義。染色體片段代換系只含有一個或少數幾個來自供體親本的染色體片段，它可以用于QTL的精細定位和圖位克隆。本研究以海島棉品系海1為供體，以早熟、高產的陸地棉推廣品種中棉所36為受體，利用高代回交和分子標記輔助選擇相結合的方法，建立了BC4F2：3和BC4F2：4兩個世代的片段代換系群體。結合已有的遺傳連鎖圖譜并采用復合區(qū)間作圖法(CIM)對纖維品

2、質性狀、產量性狀和抗黃萎病性狀進行QTL定位研究，以將海島棉優(yōu)異性狀基因導入陸地棉優(yōu)異推廣品種，來拓寬陸地棉狹窄的遺傳基礎，為品種改良提供更豐富的資源材料。 1.種間回交各世代群體(BC4F2：3世代133個家系，BC4F2：4世代199個單株)的纖維品質性狀、產量性狀和抗黃萎病性狀的各個指標大部分符合正態(tài)分布。在133個BC4F2：3家系中纖維長度超過輪回親本的有37個；馬克隆值比輪回親本低的有58個；纖維強度高于輪回親本的有

3、34個。在199個BC4F2：4世代的單株中纖維長度超過輪回親本的有37個；馬克隆值比輪回親本低的有36個；纖維強度高于輪回親本的有49個。性狀間相關分析顯示纖維長度與纖維強度為正相關，而與馬克隆值負相關；子指與鈴重為正相關，而與衣分負相關。衣分與纖維長度和纖維強度成負相關，而與馬克隆值成正相關，本研究得到的這些結果與前人結論一致。 2.利用本實驗室已構建的以中棉所36和海1為雙親的BC1F1分離群體的遺傳連鎖圖譜，平均每隔5

4、cM的選取有多態(tài)性的標記，共獲得283個SSR標記，用這些標記對133個BC4F2：3家系群體和199個BC4F2：4單株群體進行分子檢測。BC4F2：3每個家系在28個連鎖群中被導入的海島棉片段平均長度為13.2 cM，最長的為40.3cM最短的0.1 cM：導入的海島棉片段的平均個數為O.1～2.9個不等，各家系中導入的海島棉片段覆蓋棉花基因組最長的達到906.1 cM，最小的119.9 cM，平均368.7 cM占檢測總長度的比例

5、分別為32.5％，4.3％，13.2％；各家系每個連鎖群中代換片段最多35個，最少7個。在BC4F2:4代染色體片段代換系中，平均每個單株被導入的純合的海島棉片段平均長度為0.8cM，最長的為4.1 cM，在所有連鎖群中有7個連鎖群沒有海島棉的純合片段，其余21個連鎖群的海島棉純合片段在每個單株中平均個數為0.07個，說明經過高代回交受體的遺傳背景已經恢復到了很高的程度；在199個單株組成的染色體片段代換系中被導入的雜合的海島棉片段的平

6、均個數為0.12個，平均長度為1.4 cM。 3.實驗對選出的5個家系及其后代104個單株進行纖維品質分析，在單株中對纖維長度和纖維強度突出的23個單株的海島棉染色體代換片段分析發(fā)現(xiàn)，每個單株海島棉代換片段數為2～10個，而對應家系中含海島棉片段大多在18-30個，這些家系和單株中可能含有較多的海島棉優(yōu)異基因，這就為染色體單片段代換系的構建及進一步的基因精細定位和基因克隆準備了材料。 4.利用兩個世代分離群體產量、纖維品

7、質和黃萎病抗性等性狀的數據，結合構建的SSR分子連鎖圖譜進行復合區(qū)間作圖分析，共檢測到31個QTL，解釋6.95％～31.13％的表型變異。其中控制產量相關性狀的有14個QTL，控制纖維品質相關性狀的有15個QTL，還有2個QTL控制黃萎病抗性性狀的，其中所檢測到的黃萎病抗性QTL其抗性基因均來自于海島棉。 本研究在構建染色體片段代換系時采用的高代回交和分子標記輔助選擇的方法不僅為單片段代換系的構建奠定了基礎，而且選用早熟、高產