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棉花是全世界重要的经济作物。随着纺织技术的革新,改良棉花纤维品质性状就显得极其重要。本研究目的在于筛选不同来源的纤维品质性状相关QTL或者在不同遗传背景中能共同表达的QTL,并通过图谱映射和元分析为挖掘、寻找一致性QTL或真实性QTL,为图位克隆和分子标记辅助育种提供理论依据。主要包含三方面的研究内容:(1)以陆地棉标准系“TM-1”和具有陆地棉三元杂种血缘的“渝棉l号”组配高代回交自交群体BC4F2为研究材料,进行纤维品质性状的QTL筛选。并通过以陆地棉标准系“TM-1”为轮回亲本,“Acala SJ”为供体亲本同样组配BC4F2群体,此群体为验证相同受体亲本定位获得的QTL在不同遗传背景下的表现;(2)以SSR标记和具有差异表达TDFs转录标记,加密BC1[(中棉所8号×Pima90-53)×中棉所8号]遗传图谱,通过复合区间作图法(CIM)重新分析上半部平均长度、整齐度指数、马克隆值、伸长率和断裂比强度等5个纤维品质性状的QTL;(3)以本实验室加密后的[(中棉所8号×Pima90-53)×中棉所8号] BC1遗传图谱为参考图谱,对本实验室已构建的F2和BC1F2图谱进行标记整合,并将已定位的与纤维品质性状相关的QTL采用图谱映射寻找一致性QTL或QTL热点区。主要结果如下:1、以3980对SSR引物、238对SRAP组合引物和85对TRAP组合引物对亲本TM-1和渝棉1号进行多态性筛选,共获得288对多态性引物,多态性比例为6.69%。本研究最终用于陆地棉种内图谱构建的SSR标记位点数为103个,SRAP和TRAP标记位点34个。图谱构建的连锁测验标准LOD值大于等于8.0,最大连锁距离设为50cM。119个多态性标记位点定位到26个连锁群上,标记间平均遗传距离为5.50cM,连锁图谱覆盖654.1cM,约占棉花基因组的14.70%。所得连锁群可以定位到14条染色体和3条未知连锁群上。通过复合区间作图法(CIM)对Pop1群体纤维品质性状进行QTL定位,共获得31个与纤维品质性状相关的QTL,其中纤维伸长率相关6个、纤维长度7个、马克隆值4个、纤维比强度5个、纤维整齐度1个、成熟度指数3个、短纤维指数5个,贡献率分别为17.77%-24.70%、14.01%-24.67%、22.57%-24.19%、20.43%-36.66%、22.9%、23.65%-24.65%、22.32%-24.37%。利用Pop2群体验证Pop1定位获得的QTL,研究结果表明,在染色体24上发现1个与比强度相关的QTL与Pop1中相同位置的QTL具有相同的标记区间(NAU5379-NAU1125),贡献率为20.14%。2、基于本实验室前期构建的[(中棉所8号×Pima90-53)×中棉所8号] BC1遗传图谱,标记位点209个。在此基础上增加了370个标记位点,通过作图软件MAPMAKER3.0对标记进行连锁分析,连锁图谱包含579个标记位点(LOD=4.0,最大遗传距离为50cM),56个连锁群,标记间平均距离为7.2cM,覆盖全基因组4168.72cM。43个连锁群通过204个锚定标记被分配到26条染色体上,13个连锁群未被定位在特定染色体上,暂时命名为unknown1~13。采用卡方(χ2)测验判断标记是否偏离(1:1)孟德尔分离比例。结果表明:579个标记位点中包含120个偏分离标记,占总标记数的20.72%。45个TDFs被定位在14条染色体和7条未知连锁群中。通过复合区间作图法(CIM)对纤维品质性状的重新定位,共获得47个与纤维品质相关的QTL,分布在18条染色体上。其中6个与纤维伸长率相关的QTL,可解释的表型变异为8.91%-23.73%;8个与纤维长度相关的QTL,可解释的表型变异为9.33%-22.58%;14个与马克隆值相关的QTL,可解释的表型变异为7.72%-20.94%;10个与纤维比强度相关的QTL,可解释的表型变异为10.44%-16.55%;9个与纤维整齐度相关的QTL,可解释的表型变异为8.35%-20.85%。染色体9上在不同环境(2007BD和2008XJ)同时定位获得两个与纤维比强度相关的QTL(qFS9-1和qFS9-2),加性效应均为正值,可解释的表型变异达显著水平,分别为15.71%和14.42%。染色体14上定位获得1个QTL,临近标记为TCG/GTT-272(TDF位点),加性效应为2.3324,可解释的表型变异为14.32%。qFU5-1和qFU5-2位于染色体5上,享有共同标记NAU3828,在2008年河北保定和辛集两个环境分别被检测到。47个与纤维品质性状相关的QTL,其中16个QTL的加性效应均为正值,4个均为负值,增效基因来源于海岛棉Pima90-53,起到提高纤维品质的作用;27个QTL的增效基因来自陆地棉中棉所8号。利用邯郸208和Pima90-53组配的176个单株的F2和350个单株的BC1群体验证[(中棉所8号×Pima90-53)×中棉所8号] BC1群体定位获得的纤维比强度QTL (qFS9-1和qFS9-2),结果发现分别在邯郸208和Pima90-53的F2和BC1群体中定位获得1个纤维比强度QTL,与qFS9-1和qFS9-2具有相同的标记区间(NAU2395-NAU1092)。3、通过整合本试验室由陆地棉中棉所8号和海岛棉Pima90-53组配的BC1和BC1F2两个群体的92个纤维品质性状相关的QTL,构建了1张只包含BC1和BC1F2两个群体63个纤维品质相关性状QTL的整合图谱。整合图谱包含599个标记位点,覆盖全基因组3571.9cM,标记间平均距离为5.96cM,包含26条染色体。其中12个与纤维长度相关,分别整合于染色体1、7、11、14、16、21和22上;19与马克隆值相关,分别整合于染色体1、5、7、12、14、16和24上;7个与纤维伸长率相关,分别整合于染色体1、9、13、19和24上;14与纤维比强度相关,分别整合于染色体3、5、9、14、16、18、20和22上;11个与整齐度相关,分别整合于染色体5、9、11、16、18、20和21上。通过软件BioMercator2.1的meta-analysis功能分析,在15条染色体上共获得30个与纤维品质相关的MQTL。其中染色体9上的MQTL9-1整合了2个研究的6个QTL,位于62.16cM处,以5个纤维比强度性状为主,置信区间为17.43cM (45.7-63.1),贡献率为17.16%;在染色体16上控制纤维品质性状的MQTL16-1位于29.92cM处,置信区间为14.1cM(22.87-36.97),平均贡献率为12.28%,分别整合了来自2个研究的10个QTL;染色体18、24中的MQTL18-1和MQTL24-2,分别整合了来自同一研究结果的QTL,置信区间均小于10cM,且贡献率均大于10%。其他染色体获得的MQTL由于置信区间大于20cM暂定为微效QTL。