陆海杂交群体的构建及评价

为研究棉花数量性状的遗传基础及纤维品质的QTL位点,试验以陆地棉新陆早7号和海岛棉苏K202为亲本杂交,从F2代开始采用自交构建了一套含183个F2∶F3的作图群体。以试验田间表型数据和纤维品质送测结果的分析表明:群体各性状的变异幅度大,分离显著,纤维性状的分布都达到或接近正态分布,体现出数量基因控制的分离群体的特点。168对SSR引物对F2个体扩增得到标记数据,经卡方检验符合1∶2∶1的共显性分离比列规律。说明本群体是一个适合的遗传作图理想群体。     

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。     

陆地棉纤维品质相关QTL定位研究

 【目的】以湘杂棉2号和中棉所28两个具有共同亲本的陆地棉强优势杂交种的F2为作图群体,构建覆盖率较高的遗传图谱,发掘稳定的纤维品质相关QTL,为标记辅助选择提供依据。【方法】利用SSR标记和JoinMap3.0软件构建陆地棉连锁图,利用Win QTLCart 2.5的复合区间作图法分别对2群体6个纤维品质相关性状在F2和F2:3中进行QTL定位。【结果】利用包含245个多态位点、全长1 847.81 cM的遗传图谱检测纤维品质QTL。中棉所28群体在多环境平均值的联合分析中检测到22个QTL,三环境分离分析中检测到39个QTL;湘杂棉2号群体分别检测到18个和51个QTL。在A3、D2、D9等染色体上有QTL成簇分布现象,并在2个群体中发现一些不受环境影响,稳定遗传的QTL。纤维长度、纤维强度、麦克隆值和伸长率4个性状在2个群体中发现有8对共同QTL。【结论】这些稳定遗传的QTL可以用于分子标记辅助纤维品质改良的育种选择。     

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。     

陆地棉杂交后代产量和品质性状QTL定位

对机采棉产量和品质性状的数量性状基因座(QTL)进行定位,为培育高产优质新品种提供理论依据。本研究基于陆地棉‘中571’与‘中棉所49’构建的包括3 187个Bin标记的高密度遗传图谱,利用F2∶3群体田间表型数据,采用复合区间作图法(CIM),对产量和品质性状的QTL进行检测。结果表明:共检测到产量性状10个QTL,品质性状10个QTL。其中,产量性状中控制铃重QTL 5个,衣分QTL 1个,产量相关指标子指QTL4个,分布在2、8、15、17和20号染色体上,QTL区段中LOD值介于4.61～6.33,解释表型变异比例为2.93%～13.67%;品质性状中控制纤维上半部平均长度QTL 3个,断裂比强度QTL 2个,马克隆值QTL 5个,分布在1、2、15、23和25号染色体上,QTL区段中LOD值介于3.76～8.35,解释表型变异比例为2.97%～11.78%。此外,控制铃重的主效qBW-chr08-1,子指主效QTL qSI-chr15-1,纤维上半部平均长度主效QTLqFLq-chr15-1位点可用于精细定位和克隆。     

利用AFLP构建棉花遗传图谱及纤维品质性状QTL分析

利用AFLP分子标记技术,以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)品种中棉所8号与海岛棉(Gossypium barbadense L.)品种Pima90杂交产生的F2群体为材料,构建了包含11个连锁群和86个标记位点(31个标记位点前人未曾报道)的连锁图谱,图谱总长562.4 c M,约占棉花基因组的12.5%,标记间平均距离为6.5 c M。该图谱有5个连锁群被定位到相应的染色体上,6个连锁群未定位于染色体上。应用复合区间作图法分析F2单株和F2∶3家系的纤维品质性状,检测到11个与纤维品质有关的QTL,包括5个纤维长度(FL)、3个整齐度(FU)、1个马克隆值(FM)、2个伸长率(FE)的QTL,分别解释表型变异的17.7%~38.3%、16.3%~24.2%、24.7%、22.2%~46.5%。     

导入海岛棉染色体片段对新疆陆地棉纤维品质性状的影响

为了研究导入海岛棉染色体片段对新疆陆地棉纤维品质的影响,利用陆地棉和海岛棉染色体片段置换系杂交回交构建了2个BC2F1群体。利用SSR标记筛选鉴定BC2F1群体中含有海岛棉染色体片段的阳性单株,分别对2个BC2F1群体中阳性单株与非阳性单株的纤维品质性状进行比较分析。结果显示,在新陆早33号×CSSL-122的BC2F1群体中,阳性植株纤维长度显著高于非阳性植株;在金垦69-2×CSSL-122的BC2F1群体中,阳性植株纤维长度极显著高于非阳性植株,阳性植株的纤维强度、伸长率显著高于非阳性植株。说明导入外源海岛棉染色体片段,显著或极显著地提高了新疆陆地棉纤维长度、强度等性状。     

陆地棉开花期QTL定位

利用5391对棉花SSR引物筛选亲本（渝棉1号和T586）间的多态性引物,以多态性引物检测（渝棉1号×T586）F2：7,重组近交系群体270个株系的标记基因型,并构建陆地棉遗传连锁图谱．采用区间作图方法进行开花期相关的QTL定位,共检测到5个QTL,分别定位在第5,10,16,21和26染色体,5节QTL的加性效应分别为-0．73,-0．68,-0．9,1．07和-0．86,分别解释表型变异5％,4．7％,8．1％,10．9％和7.1％．研究结果表明：棉花开花期为多基因控制．     

棉花遗传图谱构建及纤维品质性状的QTLs定位

为进一步增加特异性分子标记,填补棉花遗传图谱密度空隙,挖掘与纤维品质紧密相关的数量性状位点(QTLs)以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)中棉所8号和海岛棉(Gossypium barbadense L.)Pima90杂交产生的F2群体为材料,利用SSR标记对构建棉花遗传图谱及纤维品质性状QTLs定位进行研究。结果表明:构建了包含15个连锁群和102个标记位点(其中25个标记位点前人未曾报道)的连锁图谱,图谱总长642.1cM,约占棉花基因组的14.4%,标记间平均距离为6.3cM。15个连锁群中的6个分别被定位于5条染色体上,9个连锁群未定位于染色体上。应用复合区间作图法分析F2单株和F2∶3家系的纤维品质性状,检测到11个与纤维品质有关的QTLs,包括2个纤维长度(FL),4个马克隆值(FM),3个比强度(FS),2个伸长率(FE),分别解释表型变异的19.1%~24.8%、8.9%~16.9%、11.8%~19.0%和12.2%~34.3%。     

陆地棉开花期QTL定位

利用5391对棉花SSR引物筛选亲本(渝棉1号和T586)间的多态性引物,以多态性引物检测(渝棉1号×T586)Fz∶7重组近交系群体270个株系的标记基因型,并构建陆地棉遗传连锁图谱.采用区间作图方法进行开花期相关的QTL定位,共检测到5个QTL,分别定位在第5,10,16,21和26染色体,5个QTL的加性效应分别为-0.73,-0.68,-0.9,1.07和-0.86,分别解释表型变异5%,4.7%,8.1%,10.9%和7.1%.研究结果表明:棉花开花期为多基因控制.     

特早熟陆地棉纤维品质性状的QTL分析

利用SSR标记对(石K5×新陆早24号)F2群体进行了遗传连锁图谱的构建,并利用(石K5×新陆早24号)F2:3家系进行了纤维相关性状QTL的定位。研究结果表明:①F2:3家系的纤维相关性状呈现多基因控制的遗传特点,衣分、麦克隆值存在超亲分离。衣分与上半部平均长度、整齐度存在负相关,与麦克隆值、断裂比强度、伸长率之间存在正相关,但相关性均不显著。②在两亲本间筛选了2 100对棉花SSR引物,共选出多态性明显且重复性好的50对SSR引物。利用陆地棉品种间杂交(石K5×新陆早24号)F2群体,对50个标记位点进行遗传连锁分析,初步构建了一个包括12个连锁群,34个标记,标记间平均间距18.11 cm,全长615.9 cm的陆地棉和陆地棉的分子标记遗传连锁图,该图约覆盖棉花基因组的12.32%。③复合区间作图,检测到1个衣分QTL,解释衣分变异的76.93%;1个断裂比强度QTL,能解释断裂比强度变异的30.82%;1个麦克隆值QTL,能解释麦克隆值变异的13.57%。     

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。     

陆地棉棉籽油分和蛋白质含量QTL的定位

以陆地棉杂交组合DPLSP3×盐城115(群体A)和Humcopedixi14wtr5×盐城90-110(群体B)构建的2个陆地棉种内F2群体为材料,发掘稳定的棉籽油分含量及蛋白质含量QTL,为标记辅助选择提供依据。利用覆盖棉花基因组的SSR标记对陆地棉油分和蛋白质含量数量性状位点进行筛选。基于该群体,以2009和2010年油分和蛋白质含量为指标,复合区间作图分析结果表明,2年2个群体共检测到4个QTL。其中,在群体A中,定位到1个较稳定的控制油分含量的QTL,该QTL位于染色体13上DC20120-NAU2893标记区间,在F2及F2:3群体中分别可以解释9.21%和12.01%的遗传变异;另外,在F3世代检测到1个蛋白质含量QTL。在群体B的F3世代,检测到1个位于NAU2932-NAU2503标记区间的油分含量QTL和1个蛋白质含量QTL,分别可以解释24.67%和10.1%的遗传变异。这些稳定遗传的QTL可以用于辅助陆地棉品质改良。     

新疆棕色棉纤维色泽决定相关数量性状决定基因的QTL定位

[目的]研究新疆棕色棉纤维色素决定基因的QTL定位,为分子标记辅助选择育种提供理论依据.[方法]通过中棉所41号和彩色棉1号杂交的F2群体作为QTL定位群体,在整个棉花基因组中选择350条引物,应用复合区间做图法,对棕色棉纤维色素决定基因进行QTL定位.[结果]经过亲本筛选后,共得到多态性引物45对.分别用此45对引物对F2代群体的137个单株进行扩增,检测到9个QTL连锁群,其中两个有效QTL位点定位到15号染色体上,分别命名为qFC15-1和qFC15-2,可解释表型变异率分别为16.3和0.5.[结论]筛选获得2个棕色棉纤维色素决定基因QTL位点,为进一步克隆该基因奠定基础.     

利用F2及其衍生群体定位陆地棉产量和纤维品质性状QTLs

以陆地棉(Gossypiumhirsutum L.)丰产品种中棉所35和优质品种渝棉1号杂交产生的F2群体为材料,利用SSR标记构建了包含46个连锁群和303个位点的连锁图谱.该图覆盖2 543.6 c M,约占四倍体棉花基因组的57.2%,标记间平均距离为8.4 c M.应用MQM作图法分析F2及其衍生群体家系的产量和纤维品质性状,共得到25个产量和23个纤维品质性状QTLs,其中1个QTL(qFS07-1)在3个环境下检测到,2个QTLs(qFS20-1和qFS21-1)在2个环境下检测到.在检测到的QTLs中,22个分布在A亚组,26个分布在D亚组.     

棉花深棕色纤维基因Lc1的遗传定位

 【目的】研究棉花棕色纤维的遗传规律,寻找并定位与棕色纤维基因连锁的分子标记,为进一步在棉花基因组学水平上定位、克隆棕色纤维基因和棕色棉纤维品质改良奠定基础。【方法】基于陆地棉显性多基因标记系T586（具有深棕色纤维基因Lc1）与海岛棉新海16配制的海岛棉×陆地棉杂交F2群体,结合色彩色差仪对棕色纤维色泽的分类进行分析,并充分利用棉花基因组分子标记遗传连锁图谱信息、多态性分子标记筛选和图位克隆的方法,定位与棕色棉纤维基因Lc1连锁的分子标记。【结果】根据T586与新海16杂交后代F2群体（443个有效纤维单株）深棕色纤维、棕色（中间色）和洁白色纤维的分离比例,将Lc1定位于棉花基因组A亚组第7染色体微卫星标记NAU4030和CGR5119之间约8 cM的遗传距离内,其中,Lc1与标记CGR5119的遗传距离约为2.8 cM,与NAU4030之间的遗传交换距离约为5.1 cM,构建了Lc1位点的遗传连锁图谱。【结论】棉花深棕色纤维性状由单基因控制并呈现半显性遗传方式,Lc1位点附近的分子标记信息可在棕色棉分子标记辅助育种中得以利用。     

棉花抗黄萎病基因的分子标记辅助选择研究

利用与海岛棉抗黄萎病基因连锁的SSR分子标记BNL3255-208,对海岛棉(Gossypium barbadense L.)品种‘ Pima90-53’与陆地棉(G.hirsutum L.)品种‘中棉所8号’的杂交组合后代进行了分子标记辅助选择.抗性鉴定结果表明:50个F2植株中,初步筛选到带有抗黄萎病基因分子标记的...     

陆地棉F2 与F2∶7重组近交系群体图谱比较

为比较棉花F2与重组近交系群体(Recombinant inbred line,RIL)图谱的特点,利用312对在陆地棉品种渝棉1号与中棉所35间表现多态性的SSR引物,分别检测(中棉所35×渝棉1号)F2和F2∶7重组近交系群体的标记基因型.采用相同作图参数分别构建F2和RIL群体图谱.F2和RIL群体图谱在连锁群数、标记数、基因组覆盖率、标记间平均距离以及标记染色体分布顺序一致性上均存在差异.     

陆地棉衣分及相关性状的遗传和QTL分子标记

利用中国长江流域大面积种植的2个高衣分、高皮棉产量品种泗棉3号和苏棉16号,构建F2和F2∶3作图群体,进行高衣分及铃重、单铃种子数、籽指、衣指和百粒籽棉重等相关性状的QTL定位和分子标记筛选。利用P1、P2、F1、F2和F2∶3等群体进行联合世代遗传模型分析。结果表明:衣分以及上述相关性状多符合主基因 多基因混合遗传模型;用2 131对SSR和1 040个RAPD引物进行双亲多态性检测,仅37对SSR和5个RAPD引物具有多态性,产生43个稳定的多态性位点;QTL作图检测到的2个衣分的QTL,在F2和F2∶3群体中都能检测到。另外还检测到控制衣指的1个QTL和控制百粒籽棉重的3个QTL,与这些QTL紧密连锁的分子标记可以用于对衣分及其相关性状的分子标记辅助选择。