新疆具有适宜棉花种植得天独厚的自然生态条件。新疆“矮密早”栽培技术,促进了新疆棉花生产的迅速发展。近十年来,新疆棉花种植面积、单产、总产已位居全国各产棉省之首,目前已成为国家重要的棉花产区。棉花枯萎病（Fusarium oxysporum）和黄萎病（Verticillium dahliae kleb）是世界性的主要棉花病害。新疆棉花枯黄萎病发生已久,严重威胁了新疆棉花生产,而其自育的大部分品种又不抗枯黄萎病,如何提高新疆棉花抗病性乃当务之急。传统育种多依赖于形态学标记（如株高、穗形、粒色、芽黄和花色素等）,随着科学的发展,育种家开始在细胞学、生理生化和DNA等水平上寻找与育种目标性状紧密连锁的遗传标记,以便对目标性状进行追踪选择。本研究选用目前由新疆广泛种植的陆地棉品种构建的F₂群体进行QTL定位研究,以期在新疆“矮密早”栽培技术条件下筛选出一些与棉花抗病、产量构成及株型相关QTL,有助于今后新疆棉花分子标记辅助育种效率的提高。一、基于EST-SSR标记的新疆陆地棉遗传多样性研究利用EST-SSR标记对新疆近30年来种植的陆地棉品种进行了遗传多样性研究。42个EST-SSRs对50个陆地棉的进行了基因型鉴定,共产生了91个多态性位点;50个陆地棉间的相关系数在0.11-0.83之间,研究表明50个陆地棉间有较高的遗传多样性,但新疆本地自育陆地棉品种的遗传多样性比较窄。聚类分析发现新疆自育品种大都包含前苏联棉花种质血统,并且与其系谱基本一致。结果证明来由EST开发的SSR标记可以用来估计陆地棉间的遗传多样性。二、新疆陆地棉黄萎病抗性QTL筛选及其定位高抗非落叶型黄萎病陆地棉品种“新陆中10”与高感非落叶型黄萎病陆地棉品种“军棉1号”、“新陆早7号”分别配制两个F₂作图群体;新陆中10号×军棉1号群体图谱含62个标记位点,覆盖棉花基因组593.6CM;新陆中10号×新陆早7号群体图谱,含有78个标记位点,连锁群总的长度830.2cM。两个作图群体F_2:3家系在黄萎病发病高峰期铃期和吐絮期共检测到8个黄萎病抗性QTLs,LOD均大于3。其中4个QTLs的抗性基因位点来自抗性母本,分别位于4个不同的染色体（Chr.5、Chr.15、Chr.20、Chr.25）,另外4个QTLs的抗性基因位点来自感病亲本,位于Chr.9、Chr.13上。由此认为陆地棉对非落叶性黄萎病的抗性是多基因控制的。其中染色体13上共检测到3个QTLs,由于这3个QTLs均在标记NAU1211附近,它们可能为同一QTL。我们与已有报道均在Chr.5、Chr.15、Chr.9、Chr.13、Chr.20或同源区域定位到抗性相关QTLs。三、新疆主栽陆地棉枯萎病抗性QTL筛选与定位以高抗枯萎病品种与高感枯萎病品种构建了2个F₂陆地棉种内作图群体。利用新疆棉花枯萎病菌进行群体抗病鉴定,以F_2:3家系对枯萎病抗性来估计F₂单株抗病性。鉴定结果表明中棉所35号和军棉一号群体的F_2:3家系对枯萎病抗性鉴定表明抗感符合3:1分离,把棉株对枯萎病抗性做为显性标记进行连锁作图分析发现,枯萎病抗性基因与标记JESPR304的紧密连锁,距离为5.3 cM,利用本实验室饱和作图群体,将标记JESPR304（特征条带140bp）定位到D3（Chr.17）上。该群体F_2:3家系枯萎病抗性病指经转化成正态分布后,复合区间作图共测到与枯萎病抗性相关5个QTLs,分别位于4个不同的连锁群上（Chr.7、Chr.15、Chr.23、Chr.17）。其中两年均在Chr.17检测到枯萎病主效抗性QTL,与单侧标记JESPR304的距离为0.06-0.2cM,解释表型变异均大于50.0%。苏棉10号和长绒棉作图群体的84个SSR标记位点的单标记分析筛选到1个标记（JESPR304）和枯萎病抗性基因相关,该标记距离枯萎病抗性基因8.00 cM,解释表性变异19.9%。选用内地抗病品种和新疆本地感病品种进行验证JESPR304标记与抗性的相关性,96.6%内地抗病品种扩增出标记JESPR304抗性位点,而27%的新疆感病品种扩增出标记JESPR304抗性位点,表明标记JESPR304与品种抗性的相关性密切。初步确定JESPR304标记与抗枯萎病抗性基因紧密连锁。四、新疆陆地棉主栽品种产量性状QTL的标记与定位在新疆“矮密早”栽培技术体系下,上述3个作图群体的F_2:3家系共鉴定、筛选出皮棉产量以及单铃重、衣分、籽指、结铃数等5个产量构成因子QTLs 16个:其中与籽指有关的QTL共5个,分别位于Chr.1、Chr.5和Chr.7上;与衣分有关的QTL5个,分别位于Chr.7、Chr.13和连锁群6上;与铃重有关的QTL5个,在Chr.7上有4个、Chr.17上1个;与皮棉产量有关的QTL1个,位与Chr.17上。在Chr.7上共定位了9个包括单铃重、衣分和籽指在内的QTLs,由于单铃重、衣分和籽指等性状有明显的相关性,可以看出,它们的QTL在同一区域分布的现象很明显,这些同一区域分布的QTL可能会在今后新疆陆地棉标记辅助育种中起到一定作用。同时对没有分配到连锁群上的标记位点进行单标记分析,共检测出8个与产量性状相关的标记,解释的表型变异在5%-11%之间。我们在Chr.1、Chr.5染色体水平上的产量相关QTLs定位与前人研究相同,其余QTLs是在“矮密早”栽培条件下检测出的新QTLs。五、新疆陆地棉主栽品种形态性状QTL的标记与定位前述3个作图群体共鉴定、筛选出果枝始节、株高、叶主脉、叶次脉等15个稳定的QTLs:其中2个果枝始节QTL位于Chr.5和Chr.7上;3个株高QTL分别位于Chr.13、Chr.25和Chr.17上;筛选出叶主脉及叶次脉的QTL共10个,位于Chr.7、Chr.15、Chr.17、Chr.19、Chr.21、Chr.23和连锁群17、6上,解释表型变异在6.8%-24.4%之间。对没有分配到连锁群上的标记位点的单标记分析,在LOD值大于2的水平下,检测出9个与棉株形态性状相关的标记,其中与株高相关标记3个,另外6个标记与叶主脉及叶次脉相关。本研究定位在Chr.15、Chr.21、Chr.23、Chr.25上的棉株形态性状QTLs,在染色体水平上的定位与前人报道相同,其它QTL在染色体水平上（Chr.7、Chr.17、Chr.19）定位与前人研究不同,可能是新检测出的QTL。