海島棉背景的陸地棉染色體片段導(dǎo)入系培育及QTL定位
本文選題:陸地棉 切入點(diǎn):海島棉 出處:《南京農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:棉花(Gossypiumspp.)是世界上最重要的天然纖維作物。全世界的陸地棉和海島棉栽培面積超過3.4億公頃,陸地棉和海島棉產(chǎn)量分別占世界棉花總產(chǎn)量的90%和5%。陸地棉的產(chǎn)量高,適應(yīng)性強(qiáng);海島棉則具有纖維強(qiáng)度高,絨長長,細(xì)度好等特點(diǎn),但是對種植區(qū)域的要求嚴(yán)格。由于海島棉具有優(yōu)良的纖維品質(zhì),所以育種家們不斷嘗試將其優(yōu)良的纖維基因?qū)氲礁弋a(chǎn)的陸地棉中去。本研究第一次以海島棉為背景,陸地棉為供體親本構(gòu)建了一套染色體片段導(dǎo)入系(GhCSILs_Gb),并與之前的陸地棉背景的海島棉染色體片段導(dǎo)入系(GbCSILs__Gh)進(jìn)行比較和相關(guān)數(shù)量性狀的定位分析,以揭示海島棉和陸地棉同步和差異馴化的特點(diǎn)和規(guī)律,為改良陸地棉品質(zhì)和增加海島棉產(chǎn)量提供幫助。其主要研究結(jié)果如下:1.以海島棉為背景的陸地棉染色體片段導(dǎo)入系的構(gòu)建本研究選取了海陸遺傳圖譜上每隔2cM的引物1330對導(dǎo)入片段進(jìn)行了鑒定。該套導(dǎo)入系共有166個(gè)家系,導(dǎo)入片段總長度4121.20cM,是棉花基因組總長度的1.16倍;覆蓋的染色體長度為2891.24cM,覆蓋度為82.20%,平均片段導(dǎo)入長度18.65cM。其中A亞組導(dǎo)入長度為2097.35cM,覆蓋染色體長度為1486.06cM,覆蓋度為83.22%;D亞組導(dǎo)入長度為2013.85cM,覆蓋染色體長度為1405.18cM,覆蓋度為81.70%。其中導(dǎo)入片段最長為59.30cM,最短為1.50cM,導(dǎo)入片段總長度最長的是A9染色體,長度241.8cM,最短的是A10染色體,長度84.40, 26條染色體平均導(dǎo)入長度158.51cM。其中覆蓋長度最長的是A5染色體,長度158.35cM,覆蓋長度最短的是A7染色體,長度71.23cM,26條染色體平均覆蓋長度111.20cM。覆蓋度超過90%的染色體有8條,分別是A3, A9, A11, A12, D3, D9, D12, D13。覆蓋度最高的是A12染色體,達(dá)到97.95%,最低的是A10染色體,只有63.24%。2.GhCSILs_Gb導(dǎo)入系群體產(chǎn)量和纖維品質(zhì)相關(guān)性狀的QTL定位三個(gè)產(chǎn)量性狀和五個(gè)纖維品質(zhì)性狀個(gè)性狀共計(jì)能檢測到46個(gè)QTL,其中37個(gè)可以在兩個(gè)環(huán)境中同時(shí)檢測到。A亞組有29個(gè)QTL, D亞組17個(gè)QTL。平均貢獻(xiàn)率為3.41%,最小值1.05%,最大值12.67%。共計(jì)檢測到7個(gè)與單鈴重相關(guān)的QTL,其中五個(gè)QTL的加性效應(yīng)為正值(A=0.18~0.86 ),起增大單鈴重的作用;其余2個(gè)是負(fù)加性效應(yīng)(A =-0.59~-0.18),減小單鈴重。貢獻(xiàn)率為:1.89%~12.76%,平均貢獻(xiàn)率為:4.17%。共定位到6個(gè)衣分相關(guān)的QTL,其中3個(gè)QTL的加性效應(yīng)起增大衣分的作用(A=0.11~0.31 ),3個(gè)QTL是負(fù)加性效應(yīng)(A=-0.51~-0.21 )。貢獻(xiàn)率為:1.80%~6.06%,平均貢獻(xiàn)率:3.18%。定位到6個(gè)與籽指相關(guān)的QTL,其中4個(gè)的加性效應(yīng)是正值(A=0.14~0.91 ),2個(gè)QTL的加性效應(yīng)為負(fù)值(A=-0.77~-0.48 )。貢獻(xiàn)率為:1.05%~5.82%,平均貢獻(xiàn)率:2.78%。共計(jì)檢測到6個(gè)與纖維長度相關(guān)的QTL,其中只有2個(gè)QTL的加性效應(yīng)為正值(A=0.43~1.96 ),起增大纖維長度的作用;其余4個(gè)是負(fù)加性效應(yīng)(A =-0.76~-0.20 ),減小纖維長度。貢獻(xiàn)率為:1.78%~4.74%,平均貢獻(xiàn)率為:2.84%。共定位到6個(gè)纖維強(qiáng)度相關(guān)的QTL,其中2個(gè)QTL的加性效應(yīng)起增大纖維強(qiáng)度的作用(A=0.51~3.14 ),4個(gè)QTL是負(fù)加性效應(yīng)(A=-2.12~-0.26 )。貢獻(xiàn)率為:2.07~4.04%,平均貢獻(xiàn)率:3.11%。定位到8個(gè)與麥克隆值相關(guān)的QTL,其中只有1個(gè)的加性效應(yīng)是正值(A=0.26~0.29 ),7個(gè)QTL的加性效應(yīng)為負(fù)值(A=-0.55~-0.12 )。貢獻(xiàn)率為:1.24%~6.80%,平均貢獻(xiàn)率:2.94%。定位到3個(gè)整齊度QTL,所有QTL的加性效應(yīng)是負(fù)值(A=-1.36~-0.59 )。貢獻(xiàn)率為:4.00%~8.34%,平均貢獻(xiàn)率為5.78%。定位到4個(gè)伸長率QTL,其中只有1個(gè)的加性效應(yīng)是負(fù)值(A=-0.93) , 3個(gè)QTL的加性效應(yīng)為正值(A=0.27~0.87)。貢獻(xiàn)率為:3.17%~6.55%,平均貢獻(xiàn)率為4.74%。3.兩個(gè)導(dǎo)入系群體的共有QTL因?yàn)閮商讓?dǎo)入系有共同親本TM-1,所以同一性狀在不同導(dǎo)入系的近似位置檢測出的QTL,被稱為共有QTL。在兩套導(dǎo)入系9條染色體上共檢測到13對共同QTL。我們檢測到 2 對鈴重的共有 QTLs: qBW-A1-1_Gh 和 qBW-A1-2_Gb; qBW-A5-2_Gh,qBW-A5-3_Gh 和 qBW-A5-1_Gb。檢測到 1 對衣分的共有 QTL: qLP-D1-1_Gh 和qLP-D1-2_Gb。檢測到 1 對籽指的共有 QTL: qSI-D11-2_Gh 和 qSI-D11-1_Gb。檢測到 3 對纖維長度共有 QTLs: qFL-A5-2_Gh 和 qFL-A5-1_Gb; qFL-A5-3_Gh 和qFL-A5-4_Gb; qFL-A8-2_Gh 和 qFL-A8-1_Gb。檢測到 3 對纖維強(qiáng)度共有 QTL:qFS-A8-2_Gh 和 qFS-A8-1_Gb; qFS-D1-2_Gh 和 qFS-D1-3_Gb; qFS-D1-4_Gh 和qFS-D1-5_Gb。檢測到 3 對麥克隆值共有 QTL: qMIC-A5-1_Gh 和 qMIC-A5-2_Gb;qMIC-D2-1_Gh 和 qMIC-D2-2_Gb; qMIC-D9-1_Gh 和 qMIC-D9-2_Gb。4. QTL clusterQTL cluster是指某一染色體區(qū)段集中了幾個(gè)相同或者不同性狀的QTL。此區(qū)段通常是染色體交換活躍區(qū)域。本研究中,我們發(fā)現(xiàn)了 8個(gè)QTLcluster,分別位于6條染色體上,包含不同性狀的QTL。A5-cluster-1位于A5染色體0-2.88cM處,此區(qū)段包含 6 個(gè) QTLs。A5-cluser-2 位于 A5 染色體 26.14cM-39.72cM 處,包含 6 個(gè) QTLs。A5-cluster-3 位于 A5 染色體 46.74cM-62.34cM 處,包含 4 個(gè) QTLs。A8-cluster 位于A8染色體20.20cM-37.06cM處,在這個(gè)區(qū)域包含8個(gè)QTLs。A10-cluster位于A10染色體2.26cM-16.46cM處,包含4個(gè)QTLs。D1-cluster位于D1染色體38.61cM-57.87cM 處,包含 6 個(gè) QTLs。D9-cluster 位于 D9 染色體 40.30cM-63.63cM處,包含 4 個(gè) QTLs。D11-cluster 位于 D11 染色體 135.82cM-139.34cM 處,包含 4 個(gè)QTLs。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:S562
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1578948
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