机采棉主要农艺性状相关性分析和QTL定位

[目的]分析机械化采收棉花(以下简称机采棉)主要农艺性状之间的相关性和QTL定位.[方法]利用机采棉新陆早33号和陆地棉遗传标准系TM-1杂交的F2群体,分析出苗-现蕾、现蕾-开花、开花-吐絮天数及生育期等物候性状和株高、果枝始节、第一果枝高度、叶片大小、节间长度等农艺性状之间的相关性以及QTL定位分析.[结果]株高、果枝始节、叶片大小、出苗-现蕾、现蕾-开花与第-果枝高度呈极显著或显著正相关,节间长度、开花-吐絮、生育期与第一果枝高度正负相关不显著.用复合区间作图法检测到5个QTL.检测到控制第一果枝高度的QTL 3个,位于在Chr5,可解释表型变异为0.04; ～8.18;;在此染色体还检测到控制果枝始节的1个QTL位点,解释的表型变异率为0.01;,在LG02连锁群上检测到了控制出苗-现蕾的1个QTL位点,解释的表型变异率为12.64;.[结论]通过机采棉品种新陆早33号F2群体进行QTL定位共获得了控制3个机采棉性状的5个QTL位点,覆盖的遗传距离为142.05 cM,机采棉农艺性状的相关性及QTL的研究为提高机采棉育种效率提供初步技术信息.     

陆地棉重要农艺性状的QTL定位

研究选用苏棉10号和长绒棉两个陆地棉品种的160个F2单株作为图群体, 利用84对SSR标记,构建了一个包括20个连锁群、标记间平均间距16.6 cm、全长630.9 cm的作图群体,约覆盖棉花基因组的12.6;.在此基础上对果枝始节、结铃数、单铃重、衣分、籽指、株高、叶主脉、叶次脉等8个农艺性状进行了QTLs筛选,共鉴定了9个稳定的QTLs:其中有2个与果枝始节有关的QTL分别位于连锁群14和15上;2个与株高有关的QTL分别位于连锁群7和20上;1个与籽指有关的QTL,位于连锁群17上;2个与衣分有关的QTL,分别位于连锁群9和15上,均为增效基因;1个与叶主脉有关的QTL,位于连锁群19上,1个与叶次脉有关的QTL,位于连锁群7上.由于这些QTL有较大的效应值,因此该QTLs在今后的育种、分子标记辅助选择上都有很大的意义.     

新疆陆地棉遗传连锁图谱构建及叶绿素含量和光合速率的QTL定位

[目的]研究新疆陆地棉叶绿素含量和光合速率的QTL定位,为陆地棉高光效分子标记辅助选择育种提供理论指导.[方法]以高光效的陆地棉品系ZX1789和低光效陆地棉品系E563号组配衍生的(ZX1789×E563)F2和F2∶3家系为材料,应用复合区间作图法,对F2∶3家系的叶绿素含量、光合速率进行QTL定位.[结果]构建了包括9个连锁群、标记间平均距离14.7 cM、全长为587.3 cM的遗传连锁图谱,约占棉花基因组的11.6;.检测到1个与叶绿素含量相关的QTL,位于第19号染色体,可解释表型变异的21.25;,检测到2个与单叶光合速率相关的QTLs,分别位于第9、20号染色体,可解释表型变异的8.39;、14.52;.[结论]检测到与陆地棉叶绿素含量、光合速率性状相关的QTL标记位点,有利于新疆陆地棉高光效辅助选择育种,为进一步提高育种效率打下基础.     

利用陆海杂种BC1群体构建棉花遗传连锁图谱并初步定位产量性状相关的QTL

利用陆地棉推广品种中棉所36和海1配制杂交组合,并用中棉所36为轮回亲本构建回交群体(BC1F1,BC2F1和BC1S1).用亲本和F1对新开发的2102对SSR引物进行多态性筛选,共筛选到317对含有海1显性带的引物,占筛选引物总数的15.08%;最终对其中的275对引物进行了BC1F1群体扩增,获得306个SSR标记差异位点.连锁分析表明(LOD=6.5),有254个标记位点连锁,分布在42个连锁群中,覆盖2252.36 cM,约占棉花基因组的50.05%;平均每个连锁群有6.08个标记,覆盖53.63 cM;标记间平均间距为8.87 cM.利用BC1F1、BC2F1和BC1S1三个不同世代分离群体产量性状数据,共定位16个产量性状QTL,解释表型变异5.77%/～19.86%.其中,衣分6个,铃重6个,籽指4个.有9个增效基因来自陆地棉亲本中棉所36,7个增效基因来自海岛棉亲本海1,说明了表型性状较差的品种同样可能含有可用于性状改良的增效基因.控制衣分的3个QTL可在不同的世代稳定检测到,效应稳定,增效基因均来自高值亲本陆地棉,为进一步分子标记辅助选择奠定了基础.     

利用陆海杂种BC1群体构建遗传连锁图谱并初步定位产量性状相关的QTL

摘要：本研究利用中棉所36和海1配制杂交组合,并用中棉所36为轮回亲本构建回交群体(BC1F1, BC2F1和 BC1S1)。用亲本和F1对新开发的2102对SSR引物进行多态性筛选,共筛选到317对含有海1显性带的引物,占筛选引物总数的15.08%;最终对其中的275对引物进行了BC1F1群体扩增,获得306个SSR标记差异位点。连锁分析表明（LOD=6.5）,有254个标记位点连锁,分布在42个连锁群中,覆盖2252.36cM,约占棉花基因组的50.05%;平均每个连锁群有6.08个标记,覆盖53.63 cM;标记间平均间距为8.87cM。利用BC1F1、BC2F1和BC1S1三个不同世代分离群体产量性状数据,共定位16个产量性状QTL,解释表型变异5.77%～19.86%。其中,衣分6个,铃重6个,籽指4个。有9个增效基因来自陆地棉亲本中棉所36,7个增效基因来自海岛棉亲本海1,说明了表型性状较差的品种同样可能含有可用于性状改良的增效基因。控制衣分的3个QTL可在不同的世代稳定检测到,效应稳定,增效基因均来自高值亲本陆地棉,为进一步分子标记辅助选择奠定了基础。     

棉花陆海渐渗杂交群体纤维品质性状的QTL定位

【目的】有效发掘利用海岛棉优异性状基因,拓宽陆地棉栽培种遗传基础。【方法】采用新疆主栽早中熟陆地棉品种新陆中60号为母本,与优质海岛棉品种新海41号为父本杂交,并以新陆中60号为轮回亲本构建出由151个BC₁F₁单株组成的回交群体,利用SSR分子标记和Join Map4.0软件构建遗传连锁图谱,采用复合区间作图法(CIM)对BC₁F₂纤维品质性状的进行QTL定位。【结果】构建的遗传连锁图谱包含52个多态性标记、14个连锁群,该图谱总长824 cM,覆盖棉花基因组的18.5%;最长的连锁群为150.3 cM,包含6个标记,最短的为0.3 cM,包含2个标记。检测到1个与纤维上半部平均长度相关的QTL,qFL-Chr14-1,定位在第14号染色体上,解释表型变异8.59%。【结论】筛选的与优质QTL位点相关SSR标记可应用于棉花优质分子标记辅助选择。     

新疆陆地棉主栽品种部分产量性状QTL的标记与定位

【目的】在新疆特有的“矮密早”陆地棉栽培技术体系下,利用不同主栽品种（Gossypium hirsutum L.）组配F2组合筛选产量及其构成因素的QTL,为利用分子标记辅助选择提高新疆陆地棉育种效率提供理论依据。【方法】用新陆中10号、中棉所35号、军棉1号和新陆早7号4个品种构建了3个F2作图群体,连锁群构建及QTL定位使用MAPMAKER/EXP（Version 3.0b）、MapQTL5和WinQTLCartV2.5。【结果】3个作图群体图谱覆盖了除D4和D12外的棉花所有染色体,将筛选出皮棉产量、单铃重、衣分、籽指、结铃数等性状在位置、效应一致的QTL认为是一个QTL,共鉴定、筛选出产量构成因子QTL 11个。其中与籽指有关的QTL共3个,分别位于A1、A5和A7上;与衣分有关的QTL 3个,分别位于A7、A13和连锁群6上;与铃重有关的QTL 4个,定位在A7上有3个、D3上1个;与皮棉产量有关的QTL1个,定位在D3上。涉及到单铃重、衣分和籽指等与产量性状相关的QTL大部分都分布在A7染色体上的同一区域。【结论】产量相关性状的QTL分布在棉花染色体同一区域,并在不同群体或两年环境中稳定表达,这些QTL可能有助于今后新疆陆地棉分子标记辅助育种的提高。部分籽指QTL在染色体水平上的定位（A1和A5）与前人研究相同,其余QTL在染色体水平上的定位（A7、D3和A13）与前人研究不同。     

基于黄褐棉导入系的棉花衣分QTL定位研究

[目的]利用黄褐棉导入系(Introgression Lines,ILs),在构建分子遗传图谱的基础上,检测与衣分相关的数量性状位点(Quantitative Trait Locus,QTLs),以期发现黄褐棉中用于改良陆地棉的衣分QTL,服务于棉花产量的分子育种。[方法]以陆地棉PD94042为受体亲本,黄褐棉(Gossypium mustelinum)为供体亲本,两者杂交后代与陆地棉亲本回交,进而建立高世代回交群体并选择构建CSILs,通过种植黄褐棉CSILs,提取DNA展开微卫星标记(SSR)实验,构建遗传连锁图谱;并将所得基因型数据和表型数据相结合,用Win QTL Cart2.5软件开展导入系群体的衣分QTL定位。[结果]利用基于黄褐棉导入系的遗传图谱检测衣分QTL,成功检测到21个衣分相关QTLs,解释表型变异范围为19.3%～42%。其中,主效QTL qLP-3在2个环境中均被检测到,其增效基因均来自于黄褐棉,因此可能对标记辅助选择有重要意义。[结论]利用黄褐棉导入系群体成功鉴定出21个衣分相关的QTLs,该结果为棉花衣分分子标记辅助育种工作提供了借鉴及依据,也为后续进一步开展QTL精细定位奠定了基础。     

海岛棉抗黄萎病性状分子标记的研究及QTL的定位

以高抗黄萎病海岛棉品种新海15号和高感陆地棉品种新彩棉1号为材料,通过对其F2分离群体和F2∶3家系进行QTL研究, 构建了一个包括11个连锁群、标记间平均间距为8.6 cM、全长547 cM的海陆种间分子标记遗传连锁图.应用WinQTLCartV2.5软件, 利用复合区间作图法(CIM)原理对相对病情指数进行了全基因组扫描和基因定位分析,检测到2个跟抗黄萎病性状紧密连锁的QTLs,都位于连锁群1上,并分别解释F2∶3群体的表型变异为46.74;和48.69;,初步认为海岛棉新海15号抗黄萎病性状由两个主效QTLs共同控制.研究所获得的这两个QTLs是主效的,且与抗黄萎病性状紧密连锁,为抗黄萎病育种奠定基础,对加速棉花育种进程具有一定意义.     

棉花早熟性状的相关性分析和QTL定位

[目的]提高短季棉生产力,协调早熟与高产优质的矛盾.[方法]利用陆地棉晋13和海岛棉海7124杂交的F_2群体,分析现蕾天数、开花天数、吐絮天数等生育期性状和株高、果枝始节等农艺性状之间的相关性并对相关性状QTL分析.[结果]现蕾、开花、现铃与吐絮呈极显著正相关,各生育期与株高呈显著或极显著负相关,与果枝始节相关不显著.用复合区间作图法检测到18个QTL.控制吐絮的QTL检测到4个,在染色体C2、C22、C25和D3上,可解释表型变异的69.6;～89.9;;在染色体C2、C25和D3上的相同位置还检测到现蕾-吐絮,开花-吐絮的QTL 4个;在染色体C9和C17上检测到控制现蕾的QTL各1个;在染色体C15和C26上检测到控制开花QTL各1个,在相同位置还检测到控制现铃的QTL;在染色体A3上发现了控制株高和果枝始节的QTL各1个.[结论]这些QTL的发现为棉花早熟育种提供了依据.     

节瓜分子遗传图谱的构建与始雌花节位性状定位

【目的】构建节瓜分子遗传图谱,标记始雌花节位性状基因,为建立相关分子标记辅助育种体系、克隆雌性相关基因和转基因提供理论依据。【方法】以节瓜全雌系K36及弱雌系G4组配得到的115个F2单株为群体,利用AFLP、RAPD和SRAP标记技术构建节瓜的分子遗传连锁图谱,并定位始雌花节位性状基因。【结果】该图谱共包含13个连锁群,涉及93个AFLP标记、16个RAPD标记、35个SRAP标记。该图谱覆盖基因组1651.9cM,标记间平均距离为11.47cM。利用QTL Network2.0分析,检测到3个控制始雌花节位的QTL位点:fn1、fn2和fn3,其中fn1位于连锁群LG1上,fn2和fn3位于LG6上。这些QTL位点对雌花节位性状表型变异的贡献率分别为62.54%、0.2%、37.39%。【结论】本研究首次构建了节瓜的分子遗传图谱,并定位了3个控制始雌花节位性状的QTL位点,为进一步克隆雌性相关基因及分子标记辅助选择育种提供科学依据。     

陆地棉产量、纤维品质相关性状主效QTL和上位性互作分析

 【目的】为了能够较为全面地了解陆地棉产量和纤维品质相关性状的遗传基础,利用包含471个标记、总长3 070.2 cM、覆盖棉花基因组65.88%左右的遗传图谱对其进行主效QTL定位和上位性互作分析。【方法】以DH962×冀棉5号的F2:3家系为分析群体,用WinQTLCartV2.5进行复合区间作图定位主效QTL,利用EPISTACY软件对共显性标记进行两位点的上位性互作分析。【结果】共检测到9个与产量相关性状的主效QTL,和5个与纤维品质相关性状的主效QTL,整齐度和比强度在显著LOD阈值下没有检测到相关QTL。共检测到75对互作位点,大多数互作属于非QTL位点与非QTL位点之间的互作,互作类型以加性显性互作和显性加性互作为主。所涉及的性状中,影响衣分和纤维长度的互作位点最多,单株铃数和衣指的最少。在LG1上检测到1个同时控制单株籽棉重、单株皮棉重和籽指主效QTL。在两位点的互作对中也发现了同时影响单株籽棉重、单株皮棉重和马克隆值的互作位点1对,同时影响衣分和纤维长度的互作位点4对。【结论】除了主效QTL外,上位性是陆地棉产量和纤维品质性状的重要遗传基础。主效QTL的效应小和上位性互作将会使得棉花分子标记辅助育种更加困难和复杂。表型相关的性状是由相同的QTL/互作位点所控制,这有助于多个性状的同时选择。     

陆地棉高密度遗传图谱的构建及产量相关性状的QTL定位

【目的】通过构建高密度SNP遗传图谱，开展棉花多群体产量相关性状的QTL定位，获得稳定性好、精确度高的QTL，为产量性状调控基因的挖掘和有效分子标记的开发提供依据。【方法】以高稳产冀丰1271为母本、优质自交系冀丰173为父本，构建包含200个单株的F₂群体，利用测序基因分型(genotyping by sequencing,GBS)技术开发群体的SNP标记并构建高密度遗传图谱，对F₂、F_2:3、F_2:4群体的衣分、子指和单铃重进行QTL定位，注释主效和稳定QTL位点内的基因并分析基因在不同组织的表达模式，筛选候选基因。【结果】通过简化基因组测序，共获得383.07 Gb数据，包括母本冀丰1271的26.93 Gb、父本冀丰173的27.30 Gb和F₂群体的328.84 Gb,Q30值分别为90.55%、89.95%和95.77%。在F₂群体中开发了1 305 642个SNP标记，其中，用于构建遗传图谱的aa?bb型SNP为410 726个。构建了一张包...     

新疆自育海岛棉品种间杂交产量性状的杂种优势分析

[目的]新疆自育海岛棉品种间F_1产量性状的杂种优势,为育种提供理论依据.[方法]采用MINQUE(1)统计方法,利用AD模型对6个海岛棉品种及其15个 F_1组合4个产量性状进行遗传分析.[结果]海岛棉自育品种间杂交,除铃重不具有加性效应外,铃数、衣分和单株皮棉产量均存在极显著的加性效应;铃数、铃重、衣分存在极显著的显性效应,而单株皮棉产量不存在显性效应.[结论]F_1和F_2铃数和衣分的平均遗传表现为极显著的正向超亲优势,铃重和单株皮棉产量无正向群体平均优势.     

基于EST-SSR标记甘薯连锁图谱构建及淀粉性状的QTL定位

【目的】利用分子标记技术,构建甘薯遗传连锁图谱,并分析甘薯淀粉含量性状的QTL位点,为高淀粉含量甘薯种质资源利用及甘薯分子标记辅助育种提供理论和实践依据。【方法】以高淀粉含量品种万薯5号为母本、低淀粉含量品种商丘52-7为父本建立杂交群体,利用EST-SSR标记,采用"双假测交"策略和运用Join Map4.0软件,分别构建双亲遗传连锁图谱,并结合F1(2012、2013年)群体表型数据采用区间作图法对淀粉含量性状进行QTL检测。【结果】利用1 679对EST-SSR引物筛选出的1 045对多态性引物检测F1群体的标记基因型,获得了1 418个标记位点。分别对上述获得的父母本多态性标记进行遗传连锁分析,在LOD≥5.0情况下,分别构建父母本的连锁遗传图谱。采用642个标记的多态性位点构建母本连锁群74个,其中,215个标记位点位于连锁图谱上,占标记多态性位点总数的33.5%。每个连锁群上有2—11个标记位点,连锁群长度在0.6—129.4 cM,图谱总长为3 826.07 c M,标记间平均距离为17.80 c M。属于父本的776个标记位点构建了80个连锁群,共有252个标记位点构建在连锁图谱上,占标记总数的32.5%,每个连锁群上有2—24个标记位点,连锁群长度在2.0—156.8 c M,图谱总长为3 955.0 cM,标记间平均距离为15.7 c M。以F1杂交群体构建的遗传连锁图谱,结合2012年、2013年2个环境,利用QTL作图软件MapQTL5.0,采用区间作图法进行分析,共检测到17个与淀粉含量性状相关的QTL,贡献率在8.4%—40.5%。其中qWsc-1、qWsc-2、qWsc-3 3个QTL位于母本万薯5号连锁群上,且在2年环境中均可检测到;14个QTL位于父本商丘52-7连锁群上,qSsc-1、qSsc-2、qSsc-3、qSsc-4、qSsc-8、qSsc-10、qSsc-11、qSsc-12是在2个环境均检测到的QTL。qSsc-5、qSsc-6、qSsc-7、qSsc-9、qSsc-13、qSsc-14是只在1个环境检测到的QTL。标记GDAAS0603在双亲中和2个环境中均同时检测到,这些环境稳定QTL可用于分子标记辅助选择。【结论】分别构建了亲本EST-SSR分子标记连锁群图谱,丰富了构建甘薯图谱的标记类型,定位了17个与淀粉含量相关的QTL位点。     

黄瓜雌性性状的QTL定位分析

以黄瓜雌性系D0420×强雄性系D06103的211株F2单株为作图群体,应用SSR分子标记进行多态性筛选,得到与黄瓜雌性性状相关的标记位点21个,分属4个连锁群,连锁群全长为98.5 cM,标记间平均距离4.9 cM,最短的连锁群0.5 cM(LG1),最长的连锁群53.4 cM(LG2);标记间最小的遗传距离0.2 cM,最大的遗传距离25.2 cM;采用复合区间定位分析,检测到与黄瓜雌性性状相关的QTL位点2个,均位于第3连锁群上,距离最近标记的遗传距离分别为2.1和1.4 cM,LOD值分别为50.04和6.48,贡献率分别为15.36%和5.69%.