分子標(biāo)記輔助聚合陸地棉不同抗黃萎病QTL材料創(chuàng)制與鑒定.pdf

1、棉花是世界性重要經(jīng)濟(jì)作物，在世界及我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占重要地位。棉花黃萎病是嚴(yán)重危害棉花生長(zhǎng)發(fā)育的主要病害之一，嚴(yán)重影響棉花的產(chǎn)量和纖維品質(zhì)，已成為世界棉花生產(chǎn)的主要障礙。遺傳分析表明，在多菌株作用下，棉花對(duì)黃萎病的抗性呈數(shù)量遺傳，由多基因控制。同時(shí)，棉花黃萎病抗性的遺傳研究涉及寄主親本、病原菌系、發(fā)病環(huán)境、病株分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和鑒定方法等諸多方面，因此，創(chuàng)制高抗黃萎病的棉花新材料需多方法，多材料，多環(huán)境協(xié)同考慮，聚合分析。利用分子標(biāo)記技術(shù)輔助聚合

2、多目標(biāo)性狀基因，可加速品種遺傳改良進(jìn)程，并極大地提高育種效率，已在許多作物的育種中成功的應(yīng)用。
　　5026和60182品系是經(jīng)我室多年研究獲得的陸地棉耐黃萎病材料，我室前期對(duì)這兩個(gè)材料進(jìn)行了抗黃萎病QTL定位研究，并利用雜交育種方法，在其F2后續(xù)高世代自交群體中開(kāi)展了對(duì)目標(biāo)抗病QTL分子標(biāo)記輔助聚合研究。至F5群體中共篩選到155個(gè)QTL的不同組合材料。對(duì)獲得的155個(gè)材料的黃萎病菌抗性及相應(yīng)產(chǎn)量和品質(zhì)性狀進(jìn)行兩年系統(tǒng)鑒定，進(jìn)而

3、篩選出一批產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性均顯著優(yōu)于供體親本的新材料。主要研究結(jié)果如下:
　　1.基于我室前期對(duì)兩個(gè)耐黃萎病陸地棉5026和60182抗性QTL定位的研究結(jié)果，利用與雙親抗性位點(diǎn)相連鎖的SSR標(biāo)記，在雜交后代中進(jìn)行雙親不同來(lái)源分子標(biāo)記輔助抗黃萎病QTL篩選。至F5群體共得到155個(gè)不同抗黃萎病QTL組合的純系材料。將155個(gè)不同的QTL組合材料種于植物生長(zhǎng)室，接種落葉型強(qiáng)致病力黃萎病菌菌系V991，調(diào)查了棉花材料葉片病情指數(shù)和維管

4、束病情指數(shù)。
　　親本5026和60182的葉片相對(duì)抗指分別為25.96、29.67，維管束相對(duì)抗指分別為28.48、22.96，兩種調(diào)查方法結(jié)果一致，都達(dá)到了耐病水平，與我室前期的黃萎病抗性鑒定結(jié)果也一致;抗病對(duì)照海7124的葉片相對(duì)抗指為21.96，維管束相對(duì)抗指為18.39，達(dá)到抗病水平，抗性?xún)?yōu)于親本5026和60182;感病對(duì)照為陸地棉遺傳標(biāo)準(zhǔn)系TM-1，相對(duì)病指定為50.00。
　　155個(gè)不同的QTL組合材料相對(duì)

5、抗性指數(shù)范圍為8.58～65.82，平均值為29.96。其中有70個(gè)材料抗性?xún)?yōu)于高耐親本，相對(duì)抗指范圍8.58～25.19;材料V1達(dá)到高抗，相對(duì)抗指為8.58;41個(gè)材料達(dá)到抗病水平，相對(duì)抗指范圍11.26～19.83;67個(gè)材料達(dá)到耐病水平，相對(duì)抗指范圍20.23～34.69;而49個(gè)材料表現(xiàn)為感病水平，相對(duì)抗指范圍35.08～65.82。
　　2.在對(duì)155個(gè)材料分析時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)并不是聚合的QTL越多，材料對(duì)黃萎病的抗性越好

6、。通過(guò)對(duì)各QTL進(jìn)行優(yōu)異等位變異確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)了4個(gè)優(yōu)異等位變異位點(diǎn):D6-NAU2754-2，A11-NAU905-2，A11-NAU4565-1，和D7-NAU3053-1，其效應(yīng)值分別為:-5.92、-4.69、-3.76、-2.13;而且在得到的材料中，聚合的優(yōu)異等位變異位點(diǎn)越多的材料其抗病性越好，聚合了4、3、2、1、0個(gè)優(yōu)異等位變異位點(diǎn)的材料的相對(duì)抗指的平均值分別為19.82、23.99、28.05、38.37、40.22。

7、r>　　3.在對(duì)來(lái)源于60182，與纖維品質(zhì)相關(guān)的QTL進(jìn)行群體后代的篩選及顯著性分析中，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)顯著影響棉花纖維品質(zhì)的QTL:一個(gè)是位于D3染色體上，與NAU242引物連鎖的QTL，顯著影響棉花的纖維長(zhǎng)度和整齊度;一個(gè)是位于D3染色體上，與NAU1862引物相連的QTL，極顯著影響棉花的纖維比強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。
　　對(duì)鑒定出的106個(gè)耐病材料的產(chǎn)量、纖維品質(zhì)表現(xiàn)進(jìn)一步評(píng)價(jià)。其中達(dá)到耐病水平，且產(chǎn)量和品質(zhì)均優(yōu)異的材料有5個(gè)，相對(duì)抗指為

8、19.11～24.57，產(chǎn)量和纖維品質(zhì)性狀達(dá)到:衣分0.35～0.39、衣指6.57～7.48 g、鈴重5.46～6.11g、纖維長(zhǎng)度30.08～32.85 mm、比強(qiáng)度31.60～34.18 cN/tex、馬克隆值3.81～4.84。還有一些達(dá)到抗病水平，產(chǎn)量或品質(zhì)性狀不突出的材料，如產(chǎn)量一般，品質(zhì)較好的材料有14個(gè)，相對(duì)抗指為8.58～19.11，纖維長(zhǎng)度30.12～32.92 mm、比強(qiáng)度32.05～36.73 cN/tex、馬克

9、隆值3.54～4.99;品質(zhì)一般，產(chǎn)量較好的材料有3個(gè)，相對(duì)抗指為16.38～17.34，衣分0.36～0.39、衣指6.38～7.58g、鈴重5.36～6.01 g;還有產(chǎn)量和品質(zhì)性狀都一般的抗病材料有12個(gè)，相對(duì)抗指為11.91～19.66，可作為抗病育種的供體。
　　4.綜合抗病性狀、產(chǎn)量和纖維品質(zhì)性狀，我們得到52個(gè)綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)異的材料，且各性狀的參數(shù)均達(dá)到群體平均值以上:葉片相對(duì)抗指為8.58～29.64;衣分0.33