本文選題：海島棉　切入點(diǎn)：陸地棉　出處：《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：棉花是重要的經(jīng)濟(jì)作物。棉花栽培種包括兩個(gè)重要的異源四倍體棉種陸地棉和海島棉。陸地棉占棉花種植面積的90%以上,具有良好的豐產(chǎn)性和廣泛的適應(yīng)性,而海島棉具有品質(zhì)優(yōu)良與抗黃萎病等優(yōu)良特性,通過海島棉和陸地棉種間雜交結(jié)合二者的優(yōu)點(diǎn),創(chuàng)造新的種質(zhì)材料一直是棉花遺傳改良努力的方向。但由于種間雜交存在生殖隔離,導(dǎo)致雜種后代出現(xiàn)生育期延遲、雜種不育等雜種衰敗現(xiàn)象,因此海陸種間雜交選育新品種的難度很大,進(jìn)展緩慢。為解析海陸種間生殖隔離的遺傳基礎(chǔ),本研究主要開展以下三個(gè)方面的工作:1.棉花海陸種間偏分離染色體遺傳機(jī)理剖析為解析本實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)到的三條偏分離染色體(Chr 2,Chr 16和Chr 18)的遺傳機(jī)制,我們利用海島棉3-79和陸地棉Emian 22作為親本構(gòu)建了8個(gè)回交BC1F1群體和2個(gè)F2群體。對(duì)這些群體中2號(hào)、16號(hào)、18號(hào)染色體上的偏分離位點(diǎn)進(jìn)行了檢測(cè)。在10個(gè)群體中檢測(cè)到48個(gè)偏分離位點(diǎn)(SDL),其中2號(hào)、16號(hào)、18號(hào)染色體上,分別檢測(cè)到10、27、11個(gè)SDL。SDL18.8在8個(gè)群體均被檢測(cè)到,在全部群體中均表現(xiàn)為偏向雜合基因型,這表明著該位點(diǎn)的具有雜合基因型選擇優(yōu)勢(shì)。SDL18.1在E(E3)和E(3E)群體中均表現(xiàn)為偏向純合基因型,這表明著該位點(diǎn)E22等位位點(diǎn)具有選擇優(yōu)勢(shì),并且在(3E)F2群體中也偏向E22純合基因型,進(jìn)一步得到了驗(yàn)證。2.棉花海陸種間偏分離染色體的早熟性、產(chǎn)量及纖維品質(zhì)等表型效應(yīng)鑒定選擇4個(gè)含有適應(yīng)性好的陸地棉成分較多的4個(gè)BC1F1群體[E(E3)、E(3E)、(E3)E和(3E)E],單株種植成株行,形成BC1F2群體�？疾槿后w的早熟性狀、產(chǎn)量性狀及纖維性狀,進(jìn)行偏分離染色體上的QTL定位分析。Shapiro-Wilk正態(tài)分布檢驗(yàn)顯示7個(gè)纖維品質(zhì)在4個(gè)群體,除了馬克隆值MIC在E(E3)群體外,都表現(xiàn)為符合正態(tài)分布,但是與棉花早熟性有關(guān)的3個(gè)性狀在4個(gè)群體中都不符合正態(tài)分布,說明決定海島棉和陸地棉纖維品質(zhì)差異的基因是受多基因控制的數(shù)量性狀,但是早熟性等適應(yīng)性狀可能與環(huán)境有更強(qiáng)的互作效應(yīng)。利用復(fù)合區(qū)間作圖方法對(duì)4個(gè)BC1F2分離群體的產(chǎn)量、早熟及纖維相關(guān)性狀進(jìn)行QTL定位分析,檢測(cè)到47個(gè)QTL,分別是(E3)E中15個(gè),(3E)E中13個(gè),E(E3)中12個(gè)E(3E)中7個(gè),QTL解釋表型變異8.77%~30.92%,LOD值為2.53~7.47。QTL比較分析表明,有些本研究檢測(cè)到的QTL染色體位置在metaQTL分析也被檢測(cè)到,比如位于2號(hào)染色體的BW、FL、FLU、LP、MIC等性狀的QTL。本研究也鑒定出了一些在綜合圖譜上沒有報(bào)道的QTL,比如16號(hào)染色體的DBO和LP等。這些新鑒定的QTL可能為QTL比較分析提供新的參考信息。3.棉花海陸種間雜種衰敗與基因組雜合度的關(guān)系為研究基因組雜合度與海陸種間雜種衰敗的關(guān)系,本研究構(gòu)建了兩個(gè)互交F2群體,調(diào)查了F2群體中植株?duì)I養(yǎng)性狀和繁殖性狀雜種衰敗的表現(xiàn)程度,然后在本實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)構(gòu)建的遺傳圖譜上隨機(jī)選擇了125個(gè)SSR標(biāo)記對(duì)兩個(gè)群體進(jìn)行基因型分析。在評(píng)估分子雜種指數(shù)(MHI)之前,采用連鎖不平衡分析法對(duì)SSR的獨(dú)立性進(jìn)行了檢驗(yàn)。然后利用相互獨(dú)立的SSR位點(diǎn)來評(píng)估兩個(gè)群體每個(gè)個(gè)體的MHI。最后采用相關(guān)分析和方差分析來檢驗(yàn)植株性狀與基因組雜合度的關(guān)系。分子雜種指數(shù)(MHI)分析表在兩個(gè)群體中來自于3-79的等位基因均多于來自于E22的等位基因,這表明3-79的等位基因組可能具有較強(qiáng)的選擇優(yōu)勢(shì)。相關(guān)分析結(jié)果表明在(E3)F2群體(MHI0.5)組中,MHI與單株鈴數(shù)BN(r=0.54,p=0)、MHI與單株種子重量SW(r=0.70,p=0)存在顯著的相關(guān)性,但其它的性狀與基因組雜合度相關(guān)性不顯著。方差分析結(jié)果表明在(E3)F2群體,不同水平間的單株鈴數(shù)BN(F5,134=4.925,p=0.00036)和單株種子重量SW(F5,55=10.59,p=3.72e-07)存在顯著的差異;但在(3E)F2群體,不同水平間的性狀沒有顯著差異。這表明海島棉細(xì)胞質(zhì)可能比陸地棉細(xì)胞質(zhì)有更好的兼容性,這對(duì)海島棉和陸地棉種間雜交育種中親本的選擇及配組方式有很好的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:Cotton is an important economic crop. The cotton cultivars including two important allotetraploid cotton, upland cotton and island cotton. Cotton cotton planting area accounted for more than 90%, with good yield and wide adaptability, and has excellent quality of Island Cotton Verticillium wilt resistance and excellent characteristics by sea island cotton and upland cotton interspecific hybridization combined with the advantages of the two, create new germplasm has been cotton genetic improvement efforts. But because of interspecific hybridization of reproductive isolation exists, resulting in hybrids appeared delayed growth, hybrid sterility of hybrid decay, so the new varieties of interspecific hybrid breeding is very difficult, slow progress. Analysis of interspecific reproductive isolation genetic basis, this study mainly carried out the following three aspects: 1. cotton interspecific segregation of chromosome genetic analysis of mechanism analysis of the laboratory. 嫻嬪埌鐨勪笁鏉″亸鍒嗙鏌撹壊浣，

本文編號(hào)：1647997