陸地棉TM-1為背景的兩個(gè)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(jìn)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(huì)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(gè)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(duì)SSR引物（包括新開發(fā)SSR引物200對(duì)），對(duì)陸地棉TM-1與尤卡坦氏棉(TX-1046)、TM-1與雷奇蒙地棉(TX-256)進(jìn)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(duì)（多態(tài)率6.61％），其中新開發(fā)的多態(tài)性引物38對(duì)（多態(tài)率19％）;利用這468對(duì)多態(tài)性引物對(duì)由115個(gè)單株組成的BC1群體

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

4、49.73 cM)，位點(diǎn)間的平均距離為5.04cM。A亞組的位點(diǎn)總數(shù)為316個(gè)，平均距離為5.92cM，總長度為1870.48 cM，連鎖群數(shù)有20個(gè)。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(diǎn)數(shù)最多的是Chr.A5（36個(gè)），標(biāo)記位點(diǎn)數(shù)最少的是Chr.A4（10個(gè)）;相鄰位點(diǎn)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(diǎn)

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(gè)。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(diǎn)數(shù)最多的是Chr.D8（50個(gè)），最少的是Chr.D4（10個(gè)）;相鄰位點(diǎn)間的平均距離最大的是Chr.D13(7.40cM)，最小的是Chr.D6(2.41cM)。對(duì)這些標(biāo)記進(jìn)行x2測(cè)驗(yàn)，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(gè)位點(diǎn)發(fā)生偏分離，偏分離率為26.79％(191/713)，A亞組有72個(gè)(22.78％)，D亞組有119個(gè)(31.40％)。187(97.91％)偏向于受體TM-1，4(2.09％)偏向于F1。隨機(jī)分布在26條染色體上，偏分離位點(diǎn)最少的是Chrs.A4和D4(1)，偏分離位點(diǎn)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(gè)S

7、DRs，A亞組有4個(gè)，D亞有10個(gè)，D亞組是A亞組的兩倍多。
　　2.漸滲系的分子鑒定
　　在BC3F2進(jìn)行外源染色體漸滲片段的鑒定，結(jié)果表明，兩個(gè)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(gè)片段的平均長度11.15cM，能夠覆蓋整個(gè)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(duì)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(jìn)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(diǎn)共

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

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

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

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

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

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

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