论文摘要
棉花是世界上最重要的天然纤维作物,也是重要的油料作物之一。21世纪,随着纺织工业加工速度的加快和人民生活水平的提高,对棉纤维品质的要求愈来愈高。在高产、稳产的基础上,高品质棉育种成为棉花育种的主要目标之一。筛选到与优质性状中的主效基因紧密连锁的分子标记进行辅助选择,在棉花生长的早期阶段或早期分离世代就能追踪这个重要性状,可大大提高纤维品质的选择效率,加速高品质育种的进程。本文利用01525、J415和TM-1等3个纤维品质显著差异的陆地棉材料,构建了两个F2分离群体。通过分子标记技术和F2分离群体构建具有较高覆盖率的陆地棉品种间的分子标记遗传图谱,进而发掘01525、J415和TM-1上与纤维品质相关的数量性状基因位点。主要研究结果如下:1.利用陆地棉品种01525、优质纤维材料J415和陆地棉遗传标准系TM-1作为研究材料,配置了（01525×J415）F2和（01525×TM-1）F2两个分离群体,使用本实验室开发或合成的SSR引物对亲本进行多态性筛选,分别获得213和128个多态性位点。在（01525×J415）F2中,150个多态性位点构建了总长为1161.1cM的遗传图谱,该图谱由28个连锁群组成,除一个连锁群未与任何染色体对应外,其余27个与22条染色体相对应,覆盖棉花基因组的23%。在（01525×TM-1）F2中,90个多态性位点构建了总长为1011.3cM的遗传图谱上,该图谱由24个连锁群组成,除两个连锁群未与任何染色体对应外,其余22个与17条染色体相对应,覆盖棉花基因组的22.48%。利用Joinmap 3.0完成两张图谱的整合,获得了一张包含了214个多态性位点、总长为1762.03cM的新陆地棉种内遗传连锁图谱,该图谱由39个连锁群组成,与23条染色体相对应,有两个连锁群未与任何染色体对应,覆盖棉花全基因组的35.38%,标记间平均距离8.23cM。2.应用复合区间作图法分析了两个组合的F2单株和F2:3家系纤维品质性状,在LOD≥2.0的水平下,总共检测到66个纤维品质数量性状基因座（QTL）。包括11个纤维长度QTL,10个纤维比强度QTL,13个马克隆值QTL,12个整齐度QTL,5个短纤维率QTL及15个伸长率QTL,解释各性状表型变异的范围分别为5.3%-21.9%、4.5%-24.5%、5.8%-15.7%、5.2%-34.2%、6.1%-15.7%和5.3%-31.5%。其中9个稳定的QTL可以同时在F2和F2:3检测到,有5个QTL能在两个群体中同时检测到。两个群体增效基因的方向都与期望的表型值基本一致,大部分纤维品质的增效基因都来自于优质亲本。从QTL成簇分布和纤维品质相关分析进一步说明,纤维品质性状之间存在显著的相关性。3.研究发现在D1、D2、A6、D6、D8、A9、A10、D10和A13上,纤维品质相关的QTL成簇分布,结合本实验室已鉴定的不同来源优质QTL的染色体定位结果,发现D6、D8、A10和A13是优质QTL的富集区。研究结果为分析不同来源优质QTL分布特点和合理利用分子标记技术选育优质纤维品种提供了参考依据。