棉花是世界性的重要经济作物,棉纤维是重要的纺织工业原料。纺织工业的发展更多地要求较强、较细和纤维整齐的棉花新品种。当前对棉花纤维品质改良而言,育种家主要关注的是纤维比强度、纤维长度、马克隆值三个指标。在保证产量的基础上,打破纤维品质与产量的负相关,提高棉花纤维品质,培育优质棉花品种,是当前棉花育种的重要任务。 在新品种培育过程中,对目标性状进行准确选择是育种工作的中心环节。传统的表型选择方法易受环境条件、基因间互作、基因型与环境互作等多种因素的影响,效率较低。分子标记的发展、完善为实现对基因型的直接选择提供了可能。借助分子标记对目标性状基因型进行选择,有利于打破连锁累赘,快速转移、聚合目标基因,加速回交育种进程,缩小群体种植规模,缩短育种周期。 南京农业大学棉花研究所用3个陆地棉高强纤维种质系7235,HS427-10及PD6992构建了7235×TM-1、HS427-10×TM-1及PD6992×泗棉3号的F2及F2:3群体,用基于PCR的SSR标记筛选与纤维品质相关的QTL,获得了多个效应稳定的纤维品质QTLs(沈新莲,2005)。本研究在此基础上,利用与这些QTLs紧密连锁的SSR标记开展以下两方面研究： (1)对构建的7235×中棉所35、HS427-10×中棉所35和PD6992×中棉所35及7235×苏棉16,HS427-10×苏棉16和PD6992×苏棉16等不同组合的12个育种群体,开展高品质纤维主效QTL的分子标记辅助选择,探讨MAS在棉花纤维品质改良中的应用,同时筛选品质表现优异的育种材料； (2)对配制的[(PD6992×7235)×(HS427-10×7235)]F2及F2:3群体的纤维品质性状进行相关主效QTL标记分析,研究不同来源纤维品质QTL的作用效果,同时聚合不同来源的纤维品质QTL,培育纤维品质特别优异的单株材料,为育种应用创造基础资源。结果如下： 1. 陆地棉纤维品质主效OTL的MAS效果研究 研究得到3个在不同遗传背景、不同分离世代表现稳定、效应显著的纤维比强度主效QTL：来自7235的qFS-D8-1a,来自HS427-10的qFS-D7-1b,来自PD6992的qFS-A11-1c。利用3个主效OTL分别对相应育种群体进行的辅助选择结果显示,3个纤维比强度主效OTL的辅助选择效果显著：纤维比强度提高了0.80-3.09 cN/tex,在显著提高纤维比强度的同时也提高了纤维长度,纤维细度则得到了保持；分别以纤维比强度大于33.0 cN/tex、长度大于30.0 mm和纤维比强度大于35.0 cN/tex、长度大于30.0 mm且携带相应主效OTL作为群体优良单株中选的标准,结果在12个群体的11个中分别选择到了2-25、1-17个单株,不同程度选择到了目标单株,为育种创造了材料,同时证明QTL辅助选择是有效的。 2. 不同来源纤维品质OTL的聚合效果 对[(PD6992×7235)×(HS427-10×7235)]F2及F2:3群体进行的主效OTL筛选,得到分别来源于3个亲本的4个纤维比强度主效QIZ:qFS-DS-2a,来自7235;qFS-A8-1b与qFS-D7-1b,来自HS427-10;qFS-A8-1c,来自PD6992;对它们在F2及F2:3两个世代的聚合效果分析显示：聚合3个或4个OTL的效果与聚合2个QTL的效果基本相同,纤维比强度及其它品质性状表现相当,纤维比强度在36.0cN/tex以上,纤维长度在32.0mm以上,马克隆值在3.7～4.2之间,纤维伸长率在4.6～5.2之间；聚合2个QTL比单个QTL的作用效果显著,纤维比强度显著提高,其它品质性状表现良好。部分聚合了多个QTL的单株纤维品质整体表现优异,尤其是纤维比强度,达到了39.～43.8 cN/tex,可以在进一步的育种中利用。