【摘要】：棉花是重要的經(jīng)濟(jì)作物,自身商品化率達(dá)95%以上,在中國與世界的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演了重要的角色。陸地棉作為主要的栽培種,產(chǎn)量雖高,但其遺傳多樣性較低。棉花野生種具有抗病蟲、抗旱抗寒、耐鹽堿等特性。如何利用野生種質(zhì)的優(yōu)良特性來改良陸地棉,培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)棉花新品種是今后棉花育種與遺傳改良的一個(gè)重點(diǎn)。重組產(chǎn)生的遺傳變異可以通過自然選擇進(jìn)行篩選,決定了生物體的適應(yīng)性進(jìn)化,從而間接地決定基因組進(jìn)化,重組變異在自然種群中普遍存在,是進(jìn)化和育種的重要組成部分。因此,本研究分為兩大部分內(nèi)容,主要結(jié)果如下:1.棉花種間變異的挖掘與利用對陸地棉鄂棉22、海島棉3-79,毛棉,黃褐棉,達(dá)爾文棉進(jìn)行SLAF-seq測序,構(gòu)建五個(gè)棉種的進(jìn)化關(guān)系,鑒定大量的種間變異。以此為基礎(chǔ),構(gòu)建以陸地棉背景的含有71個(gè)家系的黃褐棉導(dǎo)入系群體。導(dǎo)入片段的基因組覆蓋率為36.3%。對15個(gè)表型性狀進(jìn)行考察分析,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量和纖維品質(zhì)性狀成正態(tài)分布且分離變異較大。利用2839個(gè)高質(zhì)量SNPs共檢測到48個(gè)QTL,其中19個(gè)QTL與產(chǎn)量相關(guān),29個(gè)QTL與纖維品質(zhì)相關(guān),鑒定到一個(gè)可能與產(chǎn)量(鈴重或衣分)相關(guān)的候選基因(Gh_A09G0372)。2.棉花全基因組重組率變異研究以連鎖作圖和連鎖不平衡作圖兩種方法分析棉花全基因組重組率的變異,發(fā)現(xiàn)在全基因組水平上,重組呈現(xiàn)不均勻的分布模式。重組率與基因密度、標(biāo)記密度、距著絲粒的距離均呈顯著正相關(guān),但與TE密度呈顯著負(fù)相關(guān)。陸地棉栽培種的重組率高于亞洲棉地方種。重組率在種內(nèi)的變化小于種間。結(jié)構(gòu)變異區(qū)域的重組率相對較高且變化較大。重組受地理來源和育種時(shí)期的影響相對較小。利用267份陸地棉材料對15個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,檢測到163個(gè)QTL,并鑒定到一個(gè)位于兩個(gè)高重組間之間且與棉花早熟相關(guān)的候選基因Ghir_COL2。纖維品質(zhì)性狀與產(chǎn)量和早熟性狀相比,受到了更強(qiáng)烈的選擇,暗示了重組促進(jìn)了棉花的馴化和遺傳改良,為棉花重組率變異研究提供了新的見解。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S562

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2637608