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。     

早熟陆地棉基于性状主成分和SSR分子标记的遗传距离分析

[目的]为早熟陆地棉杂交亲本选配提供参考.[方法]将12个品种初步划分成两组亲本,对基于表现型和基因型差异的遗传距离进行分析.[结果]对17个性状进行主成分分析结果表明,前5个特征根和相应的特征向量累积贡献率达86.443;,可以反应所有性状的绝大部分变异信息.用5个主成分因子得分计算两组亲本间的遗传距离,发现P1.1与P2.5,P1.4与P2.3、P2.5,P1.5与P2.2、P2.4的遗传距离最远;P1.1、P1.2与P2.1、P2.6,P1.6与P2.6的遗传距离最近.用SSR扩增结果计算两组亲本间的遗传距离,发现P1.1与P2.1、P2.2、P1.2与P2.1、P2.2,P1.3与P2.4的遗传距离最远;P1.1与P2.3、P2.6、P1.2、P1.6与P2.6,P1.6与P2.1的遗传距离最近.这两组遗传距离之间无显著相关性(R=0.115).[结论]早熟陆地棉基于主要性状主成分和SSR分子标记结果的遗传距离差异较大,建议在选配亲本时同时考虑亲本间的表现型和基因型差异.     

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.     

陆地棉主要产量性状相关及遗传参数分析

对29个陆地棉(Gossypium hirsutum L.)常规品种的主要产量性状进行了简单相关、偏相关、遗传相关及遗传参数分析.结果表明,株铃数、单铃重、表分是影响皮棉产量的三要素,其中株铃数最为重要.陆地棉产量性状受环境变异系数影响较大,皮棉产量易受栽培条件等因素的影响.在选择育种中一定要协调好株铃数、单铃重与表分三者之间的关系,同时也应重视栽培管理.     

陆地棉产量性状与品质性状的加性和显性相关分析

由于基因之间的连锁关系或“一因多效”等原因，作物的性状之间都存在着不同程度的相关性。但一般所观察到的相关性是表现型相关，包含有环境的影响，不能真实反映出性状间相关的遗传效应。以往的研究只能进行简单相关分析或把表型相关分解为遗传相关和环境相关，尚未将陆地棉数量性状之间的遗传相关进一步分解为加性相关和显性相关。由于基因间的加性相关部分在选择过程中可以累     

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...     

陆地棉主要经济性状的遗传相关分析

本研究采用加性-显性与环境互作的遗传模型，分析陆地棉8个杂交亲本和F1代28个组合的12个主要经济性状的两年试验资料，估算各项遗传方差分量和成对性状间各项遗传效应的相关。结果表明，产量性状间的相关受加性、显性和加性与环境互作相关共同影响。皮棉产量与纤维品质间的相关主要是加性效应相关。皮棉产量与纤维长度、麦克隆值呈正相关，与纤维强度、伸长率、整齐度呈负相关。纤维强度与纤维长度、整齐度、麦克隆值呈加性正相关。单铃重与衣分呈负相关。衣分与产量呈正相关，与纤维品质呈负相关。     

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。     

陆地棉棉铃性状的遗传效应分析

根据加性 显性 母体效应遗传模型,分析了 6个陆地棉亲本及其按完全双列杂交法配制的 30个F1 的铃重、单株铃数、铃体积、铃容重、单铃种子数、子指、衣指、衣分、铃纵经、铃横经、铃形指数和铃室数共 12个棉铃性状的遗传方差分量以及铃重与其它棉铃性状之间的各项遗传相关。结果表明,铃重和铃容重的加性方差和显性方差均达显著水平;但显性方差明显大于加性方差;铃体积、铃纵径、铃横径和铃形指数的加性方差和显性方差均达显著水平,且两者差异不大;子指、衣指、单铃种子数及衣分等性状均存在显著的母体效应。此外,衣分和衣指的加性方差亦达极显著水平;单铃种子数显性方差达极显著水平;子指的加性和显性方差均不显著;单株铃数的加性和显性效应均达显著水平;衣指、子指、铃体积等性状与铃重间都存在显著的加性相关;而单株铃数与铃重则呈极显著加性负相关;单株铃数、单铃种子数、铃容重、铃体积、铃横径等性状与铃重之间都存在极显著的显性正相关。     

不同播期陆地棉产量性状的遗传影响

采用加性-显性-母性及其与环境互作的遗传模型,对5个陆地棉亲本及其F1代20个组合不同播期的单株皮棉产量及其3个产量构成因素进行了分析。结果表明,衣分的加性方差比例最高(43%),铃重、铃数和皮棉产量具有显著的显性效应,铃重和衣分存在显著的母性效应;衣分存在极显著的加性×环境互作效应,4个产量性状还存在极显著的母性与播期的互作效应;中棉所35(CR I35)可作为在铃数和皮棉产量杂种优势利用中的很好亲本。在以中棉所35做母本的后代中,在早播的情况下可以选择出衣分、铃重和皮棉产量高的品种。     

288份陆地棉种质资源主要性状遗传多样性分析

【目的】 研究新疆本地棉花种质基因库,筛选适于作优异亲本的种质资源。【方法】 以288份种质资源为材料,对4个农艺性状和5个品质性状进行变异、相关性、主成分及聚类分析。【结果】 变异系数分别为单铃重(9.14%)、衣分(8.34%)、单株铃数(14.03%)、果枝数(6.26%)、上半部平均长度(4.50%),整齐度指数(1.56%)、马克隆值(6.43%)、伸长率(1.99%)、断裂比强度(7.26%);单铃重与上半部平均长度、整齐度指数、伸长率及断裂比强度呈极显著正相关,衣分与单株铃数、上半部平均长度呈显著正相关,与整齐度指数、马克隆值呈极显著正相关,上半部平均长度与伸长率、整齐度指数及断裂比强度呈极显著正相关,与马克隆值呈极显著负相关;前3个成分特征值累计贡献率达到61.68,第1主成分主要跟单株铃数有关,第2主成分主要与纤维品质有关,第3主成分主要跟衣分有关;聚类分析将288份陆地棉种质资源在遗传距离为11.5时划分为4类,第Ⅰ类群包含88份材料,马克隆值最好的材料。第Ⅱ类群包含75份,类群材料衣分平均数为43.2,4个类群衣分平均里是最高的;第3类群包含124份材料,材料农艺性状和品质性状都相对较好;第Ⅳ类群材料稀絮H10属于特异种质资源,被单独分为一类。【结论】 288份种质资源变异系数幅度较大(1.56~14.03)。单株铃数变异系数最大为14.03,样本间差异较大;其它性状变异系数均小于10,材料纤维品质性状间差异不大。     

Major Gene Identification and Quantitative Trait Locus Mapping for Yield- Related Traits in Upland Cotton （Gossypium hirsutum L.）

Segregation analysis of the mixed genetic model of major gene plus polygene was used to identify the major genes for cotton yield-related traits using six generations P1, P2, F1, B1, B2, and F2 generated from the cross of Baimian 1 x TM-1. In addition to boll size and seed index, the major genes for the other five traits were detected： one each for seed yield, lint percentage, boll number, lint index; and two for lint yield. Quantitative trait locus/loci （QTL） mapping was performed in the F2 and F2：3 populations of above cross through molecular marker technology, and a total of 50 QTL （26 suggestive and 24 significant） for yield-related traits were detected. Four common QTL were discovered： qLP-3b（F2）/qLP-3（F2：3） and qLP-19b （F2）/qLP-19（F2：3） for lint percentage, qBN-17（F2）/qBN-17（F2：3） for boll number, and qBS-26b（F2）/qBS-26（F2：3） for boll size. Especially, qLP- 3b（Fz）/qLP-3（F2：3）, not only had LOD scores 〉3 but also exceeded the permutation threshold （5.13 and 5.29, respectively）, correspondingly explaining 23.47 and 29.55% of phenotypic variation. This QTL should be considered preferentially in marker assisted selection （MAS）. Segregation analysis and QTL mapping could mutually complement and verify, which provides a theoretical basis for genetic improvement of cotton yield-related traits by using major genes （QTL）.     

棉花高强纤维QTLs的微卫星标记筛选

 利用我国培育的高强纤维种质系 72 35为材料 ,开展了棉花高强纤维基因或 QTL微卫星标记的筛选。通过2 11对 SSR引物的筛选 ,鉴定出与高强纤维 QTL连锁的 SSR标记 3个 :NAU / SSR/ fs11 30 、NAU / SSR/ fs2 1 90 、NAU /SSR/ fs32 2 0 。 NAU / SSR/ fs11 30 、NAU / SSR/ fs2 1 90 两个标记紧密连锁 ,重组率为 2 .3c M,标记的 QTL占 (72 35× TM- 1)F2 分离群体总遗传变异的 30 .9%。此外 ,这一标记的 QTL在不同年份不同环境表现稳定 ,这是鉴定出的一个控制棉花高强纤维表现的主效位点。NAU/ SSR/ fs32 2 0 与另一个高强纤维 QTL 连锁 ,但遗传效应值小 ,不稳定。单体测验表明 ,NAU/ SSR/ fs11 30 、NAU/ SSR/ fs2 1 90 标记的 QTL 位于第 10染色体上 ,而 NAU/ SSR/ fs32 2 0 标记的 QTL 位于第 5染色体上     

陆地棉产量构成因素条件变量分析

采用条件变量分析方法，对23个陆地棉品种(系)两年资料的棉花单株产量及其3个组分性状进行了分析，结果表明，单株铃数引起单株产量的变异最大．衣分引起单株产量的变异最小；衣分以外的其他因素与环境的互作对单株产量的影响最大．单株铃数以外的其他因素与环境互作对单株产量的影响最小；不同品种基因型效应不同．不同品种3个组分性状对单株产量的贡献也有所不同。     

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.