陸地棉TM-1為背景的兩個陸地棉半野生種染色體片段漸滲系的創(chuàng)建及鑒定.pdf

1、利用野生種與栽培種進行雜交，向栽培種漸滲新型抗病、抗逆基因，改良和提高栽培種的抗病性和耐逆性等，是拓寬栽培作物遺傳基礎(chǔ)，豐富作物遺傳多樣性的有效途徑。但由于基因連鎖累贅等，將外源基因?qū)牒蠼?jīng)常會使栽培種原有品種的品質(zhì)或產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀的下降。為了打破這種連鎖累贅，拓寬栽培棉花的遺傳基礎(chǔ)，將野生種的優(yōu)異基因向栽培種高效轉(zhuǎn)移，本研究以陸地棉遺傳標(biāo)準(zhǔn)系TM-1為受體親本，以雷奇蒙地棉和尤卡坦氏棉兩個高抗黃萎病的陸地棉半野生種為供體親本，開展了陸

2、地棉種內(nèi)漸滲系的構(gòu)建研究。其主要結(jié)果如下:
　　1.遺傳框架圖譜的構(gòu)建
　　本研究共利用7080對SSR引物（包括新開發(fā)SSR引物200對），對陸地棉TM-1與尤卡坦氏棉(TX-1046)、TM-1與雷奇蒙地棉(TX-256)進行多態(tài)性篩選。結(jié)果表明，組合TM-1×尤卡坦氏棉共篩選獲得多態(tài)性引物468對（多態(tài)率6.61％），其中新開發(fā)的多態(tài)性引物38對（多態(tài)率19％）;利用這468對多態(tài)性引物對由115個單株組成的BC1群體

3、進行基因型分析，結(jié)果共產(chǎn)生537個多態(tài)位點。組合TM-1×雷奇蒙地棉共篩選獲得多態(tài)性引物309對（多態(tài)率4.36％），其中新開發(fā)的多態(tài)性引物28對（多態(tài)率14％），利用這309對引物對由125個單株組成的BC1群體進行基因型分析，結(jié)果共產(chǎn)生344個多態(tài)位點。這兩個群體共有89個共同位點，將這些共同標(biāo)記作為橋梁，進行遺傳框架圖的整合，結(jié)果整合框架圖中含有713個位點。該整合圖譜總長度3594.70 cM，覆蓋整個基因組的87.78％(44

4、49.73 cM)，位點間的平均距離為5.04cM。A亞組的位點總數(shù)為316個，平均距離為5.92cM，總長度為1870.48 cM，連鎖群數(shù)有20個。最長的染色體是Chr.A5(256.67cM)，最短的是Chr.A4(72.36 cM);標(biāo)記位點數(shù)最多的是Chr.A5（36個），標(biāo)記位點數(shù)最少的是Chr.A4（10個）;相鄰位點間的平均距離最大的是Chr.A12(8.93 cM)，最小的是Chr.A6(3.41 cM)。D亞組的位點

5、總數(shù)為397，平均距離為4.34 cM，總長度為1724.22cM，連鎖群數(shù)有17個。最長的染色體是Chr.D5(218.51 cM)，最短的是Chr.D4(59.51 cM);標(biāo)記位點數(shù)最多的是Chr.D8（50個），最少的是Chr.D4（10個）;相鄰位點間的平均距離最大的是Chr.D13(7.40cM)，最小的是Chr.D6(2.41cM)。對這些標(biāo)記進行x2測驗，以了解這些標(biāo)記在BC1分離群體中是否符合孟德爾1∶1的分離規(guī)律(P

6、＜0.05)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，共有191個位點發(fā)生偏分離，偏分離率為26.79％(191/713)，A亞組有72個(22.78％)，D亞組有119個(31.40％)。187(97.91％)偏向于受體TM-1，4(2.09％)偏向于F1。隨機分布在26條染色體上，偏分離位點最少的是Chrs.A4和D4(1)，偏分離位點數(shù)最多的是Chr.D7(23);偏分離率最低的是Chr.A11(9.68％)，最高的是Chr.D7(62.16％)。共有14個S

7、DRs，A亞組有4個，D亞有10個，D亞組是A亞組的兩倍多。
　　2.漸滲系的分子鑒定
　　在BC3F2進行外源染色體漸滲片段的鑒定，結(jié)果表明，兩個半野生棉（雷奇蒙地棉和尤卡坦氏棉）染色體漸滲片段的總長度為3887.75cM，每個片段的平均長度11.15cM，能夠覆蓋整個基因組的71.55％，A亞組的覆蓋度76.77％，D亞組為65.88％。導(dǎo)入片段的長短不一，從1.10到58.80 cM均有分布。每條染色體平均導(dǎo)入片段的總

8、長度為148.80cM，最長的是Chr.A9，330.20cM，最短的是Chr.D4，39.70 cM。每條染色體平均覆蓋長度為98.92 cM，片段覆蓋最長的染色體是Chr.A9，177.37 cM，最短的Chr.D4，35.49cM。覆蓋度最大的是Chr.A12，97.04％，最小的Chr.D8，42.19％。覆蓋度超過80％的染色體有Chrs.A3、A8、A9、A10、A12、A13和D10。來源于親本雷奇蒙地棉的漸滲片段的平均長

9、度為10.74 cM，總長度為1104.15 cM，占總導(dǎo)入片段長度的28.40％。來源于親本尤卡坦氏棉的漸滲片段的平均長度為11.32 cM，總長度為2783.60 cM，占總導(dǎo)入片段長度的71.60％。
　　3.漸滲系產(chǎn)量和纖維品質(zhì)性狀的分子標(biāo)記關(guān)聯(lián)分析
　　利用TASSEL2.1軟件的混合線性模型程序，采用Q+K+MLM模式對漸滲系群體和產(chǎn)量因子、纖維品質(zhì)相關(guān)性狀的表型變異進行了關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與單鈴重關(guān)聯(lián)的位點共

10、37個，表型變異解釋率為1.02-13.23％。其中13個位點可以在2個環(huán)境中檢測到，1個位點可以在3個不同的環(huán)境中檢測到。A亞組有16個位點;D亞組有21個位點。Chrs.A1、A4、A10、A11、A13、D8和D10每條染色體上各有1個位點，Chrs.A5、D5和D9每條染色體上各有2個位點，Chrs.A3、A9、A12和D13每條染色體上各有3個位點，Chrs.D1、D3和D7各有4個位點。
　　與衣分關(guān)聯(lián)的位點共33個，

11、表型變異解釋率為1.00-12.23％，其中8個位點可以在2個環(huán)境中檢測到，1個位點可以在4個不同的環(huán)境中檢測到。A亞組關(guān)聯(lián)到14個標(biāo)記位點;D亞組19個標(biāo)記位點。Chrs.A5、A7、A11、D1、D2、D4、D5、D8和D11每條染色體上各有1個位點，Chrs.A3、A9、A12、A13和D7每條染色體上各有2個位點，Chrs.A10和D9每條染色體上各有3個位點，Chrs.D3和D10每條染色體上各有4個位點。
　　與籽指關(guān)

12、聯(lián)的位點共38個，表型變異解釋率為1.09-8.19％。其中6個位點可以在2個環(huán)境中檢測到，4個位點可以同時在3個不同的環(huán)境中檢測到。A亞組關(guān)聯(lián)到18個位點，D亞組有20個位點。Chrs.A6、A7、A8、A11、D2、D4、D5、D6和D11每條染色體上各有1個位點，Chrs.A1、A5、A9和D3上各有2個位點，Chrs.D7、D9和D10上各有3個標(biāo)記位點，Chrs.A12、A13和D1上各有4個位點位點。
　　與伸長率關(guān)聯(lián)

13、的位點共計15個，表型變異解釋率為2.14-14.77％。4個位點可以在2個環(huán)境中檢測到。A亞組有8個位點;D亞組有7個位點。Chrs.D3、D9、D11、D12和D13每條染色體上各有1個位點，Chrs.A13和D5上各有2個位點，Chrs.A1和A7上各有3個位點。
　　與纖維長度關(guān)聯(lián)的位點有17個，表型變異解釋率為2.53-14.34％。3個位點可以在2個環(huán)境中檢測到，1個位點可以在3個不同的環(huán)境中檢測到。A亞組有7個位點;

14、D亞組有10個位點。Chrs.D5、D6、D8和D10每條染色體上各有1個標(biāo)記位點，Chrs.A9、A13、D9、D11和D12上各有2個標(biāo)記位點，Chr.A7上有3個標(biāo)記位點。
　　與纖維強度關(guān)聯(lián)的位點有17個，表型變異解釋率為2.45-15.49％。6個位點可以2個的環(huán)境中檢測到。A亞組有9個位點;D亞組有8個位點。Chrs.A7、A8、A9、A11、A13、D2、D4、D11和D13每條染色體上各有1個標(biāo)記位點， Chrs.

15、A1、A6、D8和D9上各有2個標(biāo)記位點。
　　與整齊度關(guān)聯(lián)的位點有16個，表型變異解釋率為2.58-17.24％。只有1個位點可以2個環(huán)境中檢測到。A亞組有8個標(biāo)記;D亞組有8個標(biāo)記。Chrs.A1、A3、A8、A9、D6和D10每條染色體上各有1個標(biāo)記位點， Chrs.A6、A7和D11上各有2個標(biāo)記位點，Chr.D9上有4個標(biāo)記位點。
　　與馬克隆值關(guān)聯(lián)的位點12個，表型變異解釋率為5.70-14.42％。4個標(biāo)記可以

16、在2個環(huán)境中檢測到。A亞組有7個位點;D亞組有5個位點。Chrs.A1、A2、A6、A9、A11、D9和D11每條染色體上各有1個標(biāo)記位點，Chr.A7上有2個標(biāo)記位點，Chr.D8上有3個標(biāo)記位點。
　　4.漸滲系產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病性及抗旱性評價
　　經(jīng)過農(nóng)藝性狀和抗逆性的鑒定評價，從115個漸滲系中篩選獲得了鈴重、纖維長度、強度等性狀較TM-1有一定提高的3個漸滲系，分別是大鈴長纖維漸滲系IL-A1-1，大鈴高強纖維漸滲系