论文部分内容阅读
农作物大多数性状是由多基因控制的数量性状，对数量性状基因座进行鉴定和定位对作物遗传育种有重要意义。染色体片段代换系只含有一个或少数几个来自供体亲本的染色体片段，它可以用于QTL的精细定位和图位克隆。本研究以海岛棉品系海1为供体，以早熟、高产的陆地棉推广品种中棉所36为受体，利用高代回交和分子标记辅助选择相结合的方法，建立了BC4F2：3和BC4F2：4两个世代的片段代换系群体。结合已有的遗传连锁图谱并采用复合区间作图法(CIM)对纤维品质性状、产量性状和抗黄萎病性状进行QTL定位研究，以将海岛棉优异性状基因导入陆地棉优异推广品种，来拓宽陆地棉狭窄的遗传基础，为品种改良提供更丰富的资源材料。
1.种间回交各世代群体(BC4F2：3世代133个家系，BC4F2：4世代199个单株)的纤维品质性状、产量性状和抗黄萎病性状的各个指标大部分符合正态分布。在133个BC4F2：3家系中纤维长度超过轮回亲本的有37个；马克隆值比轮回亲本低的有58个；纤维强度高于轮回亲本的有34个。在199个BC4F2：4世代的单株中纤维长度超过轮回亲本的有37个；马克隆值比轮回亲本低的有36个；纤维强度高于轮回亲本的有49个。性状间相关分析显示纤维长度与纤维强度为正相关，而与马克隆值负相关；子指与铃重为正相关，而与衣分负相关。衣分与纤维长度和纤维强度成负相关，而与马克隆值成正相关，本研究得到的这些结果与前人结论一致。
2.利用本实验室已构建的以中棉所36和海1为双亲的BC1F1分离群体的遗传连锁图谱，平均每隔5 cM的选取有多态性的标记，共获得283个SSR标记，用这些标记对133个BC4F2：3家系群体和199个BC4F2：4单株群体进行分子检测。BC4F2：3每个家系在28个连锁群中被导入的海岛棉片段平均长度为13.2 cM，最长的为40.3cM最短的0.1 cM：导入的海岛棉片段的平均个数为O.1～2.9个不等，各家系中导入的海岛棉片段覆盖棉花基因组最长的达到906.1 cM，最小的119.9 cM，平均368.7 cM占检测总长度的比例分别为32.5％，4.3％，13.2％；各家系每个连锁群中代换片段最多35个，最少7个。在BC4F2:4代染色体片段代换系中，平均每个单株被导入的纯合的海岛棉片段平均长度为0.8cM，最长的为4.1 cM，在所有连锁群中有7个连锁群没有海岛棉的纯合片段，其余21个连锁群的海岛棉纯合片段在每个单株中平均个数为0.07个，说明经过高代回交受体的遗传背景已经恢复到了很高的程度；在199个单株组成的染色体片段代换系中被导入的杂合的海岛棉片段的平均个数为0.12个，平均长度为1.4 cM。
3.实验对选出的5个家系及其后代104个单株进行纤维品质分析，在单株中对纤维长度和纤维强度突出的23个单株的海岛棉染色体代换片段分析发现，每个单株海岛棉代换片段数为2～10个，而对应家系中含海岛棉片段大多在18-30个，这些家系和单株中可能含有较多的海岛棉优异基因，这就为染色体单片段代换系的构建及进一步的基因精细定位和基因克隆准备了材料。
4.利用两个世代分离群体产量、纤维品质和黄萎病抗性等性状的数据，结合构建的SSR分子连锁图谱进行复合区间作图分析，共检测到31个QTL，解释6.95％～31.13％的表型变异。其中控制产量相关性状的有14个QTL，控制纤维品质相关性状的有15个QTL，还有2个QTL控制黄萎病抗性性状的，其中所检测到的黄萎病抗性QTL其抗性基因均来自于海岛棉。
本研究在构建染色体片段代换系时采用的高代回交和分子标记辅助选择的方法不仅为单片段代换系的构建奠定了基础，而且选用早熟、高产的栽培品种做亲本使得构建的代换系能更快的转化为生产上所用的育种材料。