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棉籽是棉花生产中最重要的副产品,又是棉花生产最基本的生产资料,并广泛地应用于食品、饲料和医药工业。棉籽品质包括棉籽的物理品质和营养品质,其中棉籽的物理品质包括子指、仁指、种仁率、仁壳比等,直接影响棉花的播种品质；而棉籽的营养品质包括棉籽的含油率及脂肪酸成分、蛋白质含量及氨基酸成分,以及棉酚含量等,直接影响着棉籽的利用价值。因此,对棉花种子品种性状进行遗传研究和QTL定位将有助于通过品种改良提高棉籽的播种品质和营养品质,直接提高其加工利用率和经济效益。本研究利用188份陆地棉重组近交系材料,配制成具有376个组合的回交群体,并采用包括基因型和基因型×环境互作的双子叶植物二倍体种子数量性状遗传模型,并在胚、母体、细胞质三套遗传体系基础上对陆地棉种子品质性状的遗传特性进行了研究。同时,利用188份陆地棉重组近交系材料创制的永久F2群体进行多环境条件下多套遗传体系的棉籽物理品质性状和油分及其脂肪酸含量的QTL定位分析。其主要研究结果如下：1、将188个重组近交系分别与两个亲本进行回交,共获得376个F1的回交群体。该群体的棉籽品质性状是典型的数量性状,表现连续的正态分布,适合于棉籽品质性状的遗传研究。同时,将188个重组近交系按不完全双列杂交进行间交配,获得402个永久F2群体,并用其对主要的棉籽物理品质性状和营养品质性状进行QTL定位和QTL遗传效应分析。2、利用376个F1回交群体对棉花种子品质性状进行遗传效应、遗传率和遗传相关性进行了分析。结果表明,子指、种仁率、仁壳比和仁指的基因表达受遗传主效应控制,以母体遗传效应为主,其次是胚遗传效应,没有细胞质效应。其中子指性状主要受母体加性互作效应控制,其次受母体加性效应、母体显性效应和胚显性效应控制；种仁率性状主要受母体加性效应、母体显性效应和胚加性效应控制,其次到受母体加性互作效应和胚显性互作效应控制；仁壳比主要受母体加性效应和母体显性效应控制,其次受母体加性互作效应、母体显性互作效应及胚显性互作效应控制；仁指主要受母体加性效应、胚加性和母体显性效应控制,其次受母体加性互作效应和母体互作显性效应影响。油分含量和油酸含量主要受母体加性效应和母体显性效应控制,其次受母体加性互作效应和胚加性互作效应控制；棕榈酸含量和亚油酸含量主要受胚加性互作效应和母体显性互作效应。说明油分含量和主要脂肪酸含量受环境影响较大,在遗传研究和选择育种时,需综合考虑环境因素。蛋白质和氨基酸含量主要受母体加性效应控制,受一定的细胞质互作效应的影响。棉酚含量以胚加性效应和母体加性效应为主,其次受细胞质和母体显性互作效应的影响。3、棉籽品质性状的遗传率分析结果表明,子指、种仁率、仁壳比和仁指均以母体遗传率为主,其次是胚遗传率,未发现细胞质普通遗传率及细胞质互作遗传率。这些性状在选择时可根据胚和母体植株的总体表现进行。油分含量、棕榈酸含量、油酸含量和亚油酸含量以母体遗传率为主,胚遗传率次之,同时胚互作遗传率和母体互作遗传率较大。蛋白质和氨基酸含量以母体普通遗传率为主,细胞质互作遗传率较显著。棉酚含量以母体普通遗传率和细胞质互作遗传率为主。4、棉籽品质性状的遗传相关分析结果表明,物理品质性状间以加性遗传效应相关为主,母体加性和显性相关较明显。子指与油分含量之间以胚显性、母体加性和母体显性相关为主,与蛋白质含量之间以母体加性正相关和胚显性负相关为主,与棉酚含量之间以胚显性互作相关为主。种仁率与油分含量之间以母体加性和母体显性正相关为主,与油酸含量之间以母体加性和母体显性负相关为主,与蛋白质含量和棉酚含量之间以母体加性正相关为主。仁壳比与油分含量之间以母体加性和母体显性正相关,与油酸含量之间存在显著的母体加性和母体显性负相关,与亚油酸含量之间存在显著的母体显性正相关,与蛋白质含量和棉酚含量之间以母体加性相关为主。仁指与油分含量、棕榈酸含量、油酸含量和亚油酸含量之间以母体加性和显性相关为主,与蛋白质含量以母体加性遗传相关为主,与棉酚含量之间以胚加性负相关和胚显性互作相关为主。油分与蛋白质含量之间以胚加性负相关为主,与棉酚含量之间存在显著的胚显性互作正相关。蛋白质含量与棉酚含量之间以胚显性互作和母体加性互作负相关为主。5、以“永久F2”为群体,采用本实验室构建的重组自交系分子连锁图谱,对几个种子物理品质性状和营养品质性状在多环境条件下进行两套体系的QTL定位和QTL遗传效应分析。检测到控制籽指(SI)的QTL有2个,解释了籽指(SI)总变异的59.73%；控制仁指(KI)的QTL有2个,共解释32.95%的表型变异。同时检测到1对与籽指(SI)相关的上位性位点。检测到控制油分含量的QTL3个解释了14.94%的表型变异。检测到控制棕榈酸(C16-0)含量的QTL1个,但只解释了1.70%的表型变异。检测到控制油酸(C18-1)含量的QTL有2个,共解释了11.8%的表型变异。同时,检测到1对与棕榈酸(C16-0)含量相关的上位性位点,1对与油酸(C18-1)含量相关的上位性位点,以及4对与亚油酸(C18-2)含量相关的上位性位点。