棉花纤维强度主效QTLs分子标记辅助选择及聚合效应研究

利用2个纤维品质优异材料0-153和新陆早24与2个大面积推广品种鲁棉研28和冀棉516为亲本,配制了(冀棉516×0-153)×(冀棉516×新陆早24)(Pop1)、(鲁棉研28×0-153)×(鲁棉研28×新陆早24)(Pop2)组合的双交F1群体,对3个纤维强度主效QTLs连锁的4个SSR标记进行辅助选择,并对不同QTLs的聚合效应进行了研究。结果表明,4个标记的选择都表现出显著的遗传效应,在2个群体中纯合显性基因/显性基因单株平均纤维比强度在31.21~32.62 cN·tex-1,杂合基因型单株平均纤维比强度在30.77~32.50 cN·tex-1,单个标记的选择效应在0.80~1.51 cN·tex-1;QTL-1×QTL-3和QTL-2×QTL-3组合在2个群体中同时聚合该2个QTLs时单株平均纤维比强度达到33.40~34.08 cN·tex-1,与2个QTLs均无单株相比选择效应在2.73~3.56cN·tex-1,与只含有其中1个QTL单株相比选择效应在1.12~3.02 cN·tex-1。此外,聚合效应分析表明,QTL-1与QTL-2可能是同一个QTL,QTL-2与QTL-3之间存在明显的上位效应。本研究进一步明确了开展纤维强度的分子标记辅助聚合育种是可行的。     

与棉花纤维强度连锁的主效QTL应用于棉花分子标记辅助育种

本文以黄河流域广泛种植的转基因抗虫棉品种sGK321和sGK9708(中41)为轮回亲本,分别与优质丰产品种太121和高纤维品质渐渗种质系7235杂交的F1代材料杂交并回交,配置了杂交回交组合两套,运用与一个已定位的高强纤维QTL紧密连锁的2个SSR标记,通过对这两套杂交组合的不同世代群体的数据进行分析研究,在sGK321x[(Tai121x7235)xsGK321]组合的F2群体、F2:3群体和sGK9708x[(Tai121×7235)×sGK9708]组合的F2群体、F2:3群体中,有/无标记个体的平均纤维强度分别为29.78 cN/tex//28.19cN/tex、29.35 cN/tex//27.97 cN/tex和29.74 cN/tex//27.65 cN/tex、29.12 cN/tex//27.33cN/tex,差异都达到了极显著水平.本研究表明了此高强纤维主效QTL在不同的遗传背景,经过多代杂交、回交和自交后,能够稳定遗传而且QTL的效应稳定;利用此高强纤维主效QTL的分子标记进行辅助选择提高棉花纤维强度效果是显著的.可以在棉花的苗期或早期世代进行分子标记辅助选择,这为快速有效地改良棉花纤维品质、培育棉花新品种新品系提供了理论依据.并运用此项技术结合其它手段进行优质、抗虫等基因的聚合育种研究,快速有效地改良现有的陆地棉推广品种,创造高产、优质、抗虫棉花新材料或新品系.     

陆海渐渗系纤维强度主效QTLs分子标记辅助选择效应分析

利用陆海渐渗系群体对纤维强度主效QTLs进行单标记检测及聚合效应检测。前期,以陆海渐渗系‘中棉所36’(CCRI36)ב海1’(Hai1) BC₅F_3:5中的一个稳定优质系MBI9915为母本,轮回亲本‘中棉所36’为父本构建次级分离群体BC₆F₂和BC₆F_2:3,定位出了纤维品质性状相关的QTL。在此基础上,构建渐渗系衍生群体BC₉F₂和BC₉F_2:3,利用与已经定位到的5个纤维强度QTLs紧密连锁的SSR标记在BC₉F₂、BC₉F_2:3群体中进行分子标记辅助选择效果检测及不同QTL间聚合效应检测。结果表明qFS-A05-1、qFS-D10-1、qFS-D10-2和qFS-D10-4等4个QTLs在两世代遗传效应显著,单标记辅助选择效果明显。qFS-A05-1×qFS-D10-2...     

棉花黄萎病抗性分子标记辅助选择改良研究进展

由大丽轮枝菌引起的棉花黄萎病已成为当前我国棉花可持续生产的主要障碍之一。分子标记辅助选择打破传统表型选择的局限性,实现对基因型的直接选择,有助于提高选择效率。然而分子标记辅助选择在棉花抗黄萎病育种中的应用不充分。概述棉花黄萎病抗性分子标记辅助选择改良的研究进展,讨论改良过程中遇到的问题,在总结相关研究的基础上讨论分子标记辅助选择在棉花抗黄萎病育种中的应用前景,以期为我国棉花抗黄萎病分子育种提供有用信息。     

分子标记及其在棉花遗传育种中的应用

本文简要介绍了植物遗传育种研究中常用的几种分子标记技术,并概述了分子标记在棉花遗传育种研究中的应用现状,同时对分子标记技术在棉花遗传育种研究中的应用前景进行了展望。     

分子标记辅助选择的修饰回交聚合育种方法及其在棉花上的应用

修饰回交育种法是将杂种品系间杂交和回交方法结合起来,用于棉花多个优良性状聚合的育种改良方法。随着分子标记技术日益完善地用于育种的选择中,我们提出了分子标记辅助选择的修饰回交聚合育种方法。它以生产上推广或即将推广的品种为轮回亲本,将修饰回交育种法和分子标记辅助选择育种相结合,同时对轮回亲本的遗传背景和     

马铃薯重要性状QTL定位及3个抗病性状分子标记辅助选育

马铃薯是我国主要粮食作物之一,马铃薯分子育种研究具有重要意义。在二倍体马铃薯中,重要性状控制基因的QTL定位及克隆已经有大量报道。近年,随着同源四倍体分析软件的开发,四倍体马铃薯的遗传图谱构建和QTL定位也取得了突破性进展。分子标记是马铃薯育种的重要辅助手段,可快速准确筛选出多个优良性状。对马铃薯重要农艺性状的QTL定位和克隆,以及3个抗病性状分子标记辅助选育的研究进展进行概述,为加快马铃薯分子育种研究提供参考和实践依据。     

SSR分子标记在棉花遗传育种中的应用及进展

SSR（Simple Sequence Repeat）是在PCR（Polymerase Chain Reaction）基础上发展起来的一种新的分子标记技术,具有高度多态、共显性、保守性、且仅需少量的DNA、操作简便、重复性好、稳定可靠等优点,在动物、植物、微生物等研究领域中得到了广泛应用。简述了SSR分子标记技术在棉花上的DNA提取方法、引物开发、PCR反应体系、扩增后检测方法优化上的进展及其在棉花遗传育种中的遗传图谱的构建、遗传多样性的鉴定、功能基因和QTLs的定位、标记辅助育种和品种、杂种、突变体、亲缘关系的鉴定及种子纯度的检测方面的应用情况,从而为相关工作者在这方面的研究提供参考。     

分子标记辅助选择聚合棉花Rf1育性恢复基因和抗虫Bt基因

胞质雄性不育恢复系0-613-2R与转Bt基因抗虫棉R019(轮回亲本)杂交、回交产生BC2群体。利用CMS恢复基因Rfl紧密连锁的3个SSR标记和Bt基因的PCR标记开展分子标记辅助选择培育聚合有Rfl和Bt的转基因抗虫棉恢复系。在分析的59个BC2单株中55株存在恢复基因标记，54株存在Bt基因；综合标记分析结果，共获得54个同时具Rfl与Bt基因的聚合单株；这些聚合单株自交后，通过标记辅助选择，获得10株含Bt基因且Rfl纯合的单株。为棉花优良恢复系的快速培育提供了重要基础。     

小麦蛋白质含量分子标记辅助选择的效果分析

对小麦回交后代的蛋白质含量进行了分子标记辅助选择研究。先对2个与蛋白质含量相关的Xgwm570和E41M62-168标记进行验证,表明其与蛋白质含量密切相关。再通过表型选择、分子标记辅助选择(MASBC2)和不加选择(RNDBC2)产生的BC2中,蛋白质含量的平均值和群体中蛋白质含量高于16.5%的植株比例在PHEBC2和MASBC2之间没有显著差异,但均显著高于RNDBC2。对群体中的植株按两分子标记的类型分为A(2个位点)、B(1个位点)和C(无)3大类,蛋白质含量的平均值和植株中蛋白质含量高于16.5%的比例从高到低的排列顺序为:A类植株>B类植株>C类植株。由此看来,利用分子标记辅助选择来培育高蛋白质含量小麦是十分有效的方法。     

棉花纤维品质分子育种的现状及展望

棉纤维是重要的纺织工业原料。随着人民群众对衣着要求的普遍提高,纺工部门引入高效快速的纺纱技术,对棉花品种的总体纤维品质,提出了更高的要求。目前国内外棉花育种家除了利用常规技术外,还大规模开展了棉纤维品质改良的分子育种研究。本文综述了国内外利用克隆出的棉纤维发育基因以及外源基因开展棉纤维品质改良的转基因育种和棉纤维优质基因的分子标记筛选和辅助选择育种的研究进展。同时,根据我国目前棉花品种品质水平、生产状况,提出了棉花品质育种策略。     

棉花分子育种研究进展

本文主要综述了我国近２０年来棉花分子育种在理论基础、技术方法、育种机理以及新品种培育等方面研究取得的成就及新进展，并讨论了棉花分子育种的发展方向     

利用BSA-seq发掘棉花适宜机采的果枝长度相关QTL

【目的】将群体分离分析法与下一代测序技术相结合,定位与棉花果枝长度关联的数量性状位点。【方法】以Ⅰ式果枝品系苏机棉125和Ⅱ式果枝品种泗抗1号为亲本,构建棉花F2分离群体。根据F2群体单株中部果枝节间平均长度,选择极端性状单株分为2组,构建DNA混池。再对2个混池进行重测序,分析2个混池之间的单核苷酸多态性和插入缺失突变,并利用欧式距离法关联与果枝节间长度相关的数量性状位点。【结果】利用测序获得的单核苷酸多态性位点数据,在A3染色体上定位到1个与果枝节间长度关联的区域,区间范围为0.8Mbp;利用测序获得的缺失突变位点数据,也在A3染色体上定位到1个关联区域,区间范围为1.09Mbp;2个关联区域互相重合,重合区间为0.77Mbp。【结论】本研究中Ⅰ式果枝相关基因被定位在A3染色体上,说明棉花Ⅰ式果枝和〇式果枝的差异是因为遗传位点和模式的不同,而不是同一基因的剂量效应。     

短季棉早熟性的分子标记及QTL定位

以两个陆地棉品种中棉所36×TM-1的207个F2单株为作图群体,筛选出73个多态性引物,25个SSR标记、35个RAPD标记和13个SRAP标记,构建了第一张以研究短季棉为主的包含43个标记,标记间的最小遗传距离为11.8 cM,最大遗传距离为48.9 cM,总长1174.0 cM的遗传连锁图谱,覆盖棉花基因组总长度的23.48%。检测到与短季棉早熟性状相关的12个QTLs,其中有8个QTLs呈簇分布在LG1连锁群上,找到对表型变异的贡献率在30%以上与全生育期、霜前花率和开花期有关的QTL各1个。     

The Identification of QTL Associated with Cotton Fruit Branch Length Suitable for Mechanized Harvest Utilizing BSA-seq

[Objective] This study aims to identify quantitative trait loci (QTLs) associated with cotton fruit branch length by using the combination of bulked-segregant analysis (BSA) and next-generation sequencing (NGS) method. [Method] In this study, the cotton F₂ segregating population was developed with the short branch line Sujimian 125 and long-branch variety Sikang 1 as cross parents. According to the average internode length of fruit branches in middle, extreme individuals in F₂ population were divided into two groups to generate the bulked DNA samples. The whole-genome resequencing of two DNA bulks was applied to analyze the single nucleotide polymorphism (SNP) and insertion-deletion (InDel) between two groups, and the fruit branch internode length related QTLs were detected using Euclidean distance (ED). [Result] With SNP data obtained from sequencing, a 0.8 Mbp range associated region on chromosome A3 was identified; with InDel data obtained from sequencing, a 1.09 Mbp range associated region on chromosome A3 was identified. Two regions overlapped, and the overlapped range was 0.77 Mbp. [Conclusion] This result suggested that the difference between I-type fruit branch and zero-type was due to different genetic locus and pattern rather than dosage effect of the same gene.     

棉花优异品质及抗性基因挖掘与分子育种

棉花品质、产量、抗性等均是多基因控制的数量性状,其表现型受基因型和环境的共同影响,且纤维品质和产量性状之间存在较大的负相关,采用常规育种手段实现棉花纤维品质与产量的同步改良具难度很大,针对棉花品质、产量、抗性等性状形成的遗传基础这一关键科学问题,棉花品种分子设计研究团队以陆陆种内分离群体、陆海种间分离群体等材料,交叉利用分子数量遗传学、功能基因组学和分子育种学等研究手段,在陆地棉优质品质及抗性基因挖掘、海岛棉优质品质及抗性基因挖掘以及分子标记辅助方法开发及棉花新品种培育等方面取得了一系列研究成果。为棉花品质、产量、抗性性状形成的同步改良奠定了重要基础。