棉花海陆杂交—回交后代群体纤维长度性状遗传的分析

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1、独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得新疆农业大学或其他教育单位的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：年月日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解新疆农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：新疆农业大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或扫描

2、等复制手段保存、汇编学位论文，允许论文被查阅和借阅。本人授权新疆农业大学将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日本文是国家自然科学基金项目“棉花种间杂交-回交群体纤维长度性状的遗传分析”（项目编号：31060151）以及新疆维吾尔自治区自然基金项目“陆海杂交后代群体纤维长度性状的遗传分析研究”（项目编号：2010211A16）的部分研究成果课题主持人：高文伟副教授（新疆农业大学农学院）

3、棉花海陆杂交-回交后代群体纤维长度性状的遗传分析摘要本研究采用DNA分子标记技术（如SSR、SRAP等），以新疆“自育”的海岛棉和陆地棉为亲本及其衍生的F2群体等为材料，绘制结合分子标记的遗传连锁图谱。结合考查的F2和F2:3群体的农艺性状及纤维特性，在已构建的遗传连锁图谱上分析数量性状基因位点、检测并得到相应的QTL；利用种间杂交-回交高世代群体（BC4F2/BC4F2:3）剖析数量性状基因位点遗传变异的分子机制，旨在寻找到与棉花纤维长度性状相关的遗传基因位点，为分子标记辅助和分子水平上的遗传改良提供依据。获得了如下

4、的结果。1.对丰产性优良、抗性强的系9和纤维品质性状优良的新海16及其所产生的后代群体进行比较分析。结果表明，系9和新海16的纤维长度性状的遗传特性符合杂交育种的亲本选配原则；且纤维长度性状呈现正态分布，能进行QTL检测。2.以陆地棉和海岛棉为材料，利用本实验建立和优化的分子标记体系，对48份棉花资源进行分析和基于本实验新开发的棉花纤维序列的93对EST-SSR适用性检测。结果表明，系9具有可以作为陆地棉基础种质的特性；新海16具有海岛棉的代表性。本实验优化的分子标记技术体系是可行的。3.以系9作母本，新海16作父本，

5、构建了F2分离群体（297个单株），结合SSRs,SRAPs和EST-SSRs技术，构建连锁图谱。用800多对SSR引物，93对EST-SSR引物、300多个SRAP引物组合分析系9和新海16间的多态性，获得了245对(占67.1%)多态性SSR引物，EST-SSR引物88条(占24.1%)及32对(占8.8%)SRAP引物的组合。4.利用有多态性的引物对F2群体扩增，结合QTL分析，获得了229对SSR引物，29个SRAP引物组合，88对EST-SSR引物。用QTL-IciMapping对多态性标记进行连锁分析。得到

6、一张含346个标记的22个连锁群。图谱总长为4307.73cM，占棉花总基因组（5000cM）的86.15%；平均标记间距为12.45cM。5.对F2群体的每个植株及其衍生的F2：3家系(设置两重复)的纤维长度性状进行考查，用完备区间作图法进行QTL检测，LOD域值为3.0，共定位了34个QTLs：分析得到在第四连锁群上检测到的QTL有两个显著标记，解释表型变异分别为17.3072%（NAU3207/me4em5）和13.7922%(me3em10/B3171)6.以系9作母本，纤维品质优良的海岛棉新海16作父本，杂交

7、后回交4代，通过单籽粒传法最终构建了一个种间杂交-回交高世代的渗入系群体，含有234个BC4F2:3株系。I7.田间种植BC4F2:3家系，随机区组三次重复，考查纤维品质性状，各性状的频率分布显示:纤维长度性状频率分布图的峰偏向新海16；相关性分析表明：大多数性状之间均存在差异显著，但相关关系不等。以利用系9与新海16杂交的F2代所构建的连锁图谱的引物为参照，结合查询的与纤维长度有关的标记，用相关引物对BC4F2群体进行分析，用QTL-IciMapping对利用的标记产生的数据实施遗传作图。绘制了一张19个连锁群，包含

8、278个标记。其总长为4351.65cM，占棉花总基因组（5000cM）的87.03%；标记间平均间距为15.65cM。8.利用标记数据与性状数据进行QTL检测分析，共检测到74个纤维长度性状相关的QTL，检测到的QTL有7个显著标记，解释表型变异在9.1078%和13.6005%之间。且都为显性增益占主导，说明海陆杂交后代的纤维