棕色棉是彩棉的主要類型,其作為一種環(huán)境友好型材料在紡織業(yè)中占據著重要的地位。相比傳統的白棉,棕色棉的纖維產量和品質表現差一些,而傳統的棕色棉育種方法難以打破棕色棉育種瓶頸。因此,借助于現代分子遺傳學方法系統性地解析棕色棉的遺傳基礎有助于為棕色棉分子育種、棕色棉基因克隆和棕色棉形成的分子機制研究奠定基礎。連鎖和關聯作圖是解析農作物農藝性狀遺傳基礎的有效方法,本研究基于這兩種方法利用一個棕色棉連鎖群體和一個棕色棉關聯分析群體開展棕色棉遺傳基礎的研究。首先,本研究采用白棉材料(G.hirsutum cv.HD208)與實驗室前期通過海陸雜交產生的深棕色棉突變體(ys)構建連鎖群體,并主要利用傳統SSR標記進行連鎖作圖;其次,收集了一個包含100份棕色棉和109份白棉的關聯群體,并應用重測序方法對該群體進行基因分型,進行了棕色棉與白棉的case-control分析;與此同時,選取了全部的100份棕色棉和21份具有代表性的白棉材料進行了多年多點的農藝性狀的考察,進行了農藝性狀-基因型的全基因組關聯分析(Genome-wide association study,GWAS);最后,利用深棕色棉突變...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞表
第一章 文獻綜述
    1.1 研究問題的由來
    1.2 棕色棉研究進展
        1.2.1 彩棉與棕色棉起源及育種歷史
        1.2.2 棕色棉成色與遺傳機理
    1.3 遺傳變異與標記開發(fā)研究進展
        1.3.1 遺傳變異及其遺傳效應
        1.3.2 結構變異與倒位及其遺傳效應
        1.3.3 遺傳標記的發(fā)展與應用
    1.4 作物性狀遺傳解析
        1.4.1 作物表型性狀
        1.4.2 連鎖分析
            1.4.2.1 連鎖分析原理
            1.4.2.2 連鎖作圖群體構建
            1.4.2.3 連鎖分析在農作物遺傳解析中的應用
            1.4.2.4 連鎖分析在棉花中的應用
        1.4.3 關聯分析
            1.4.3.1 關聯分析原理與方法
            1.4.3.2 關聯分析群體構建
            1.4.3.3 關聯分析方法
            1.4.3.4 關聯分析在重要作物與棉花遺傳解析中的應用
        1.4.4 連鎖和關聯作圖在農藝性狀遺傳解析中的聯用
    1.5 研究目的和意義
第二章 棕色棉纖維性狀遺傳解析
    2.1 材料與方法
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 性狀考察和表型數據分析
        2.1.3 連鎖作圖和表達量檢測
        2.1.4 重測序對關聯群體進行基因型鑒定
        2.1.5 基于209份材料的群體結構、關聯分析和選擇印記分析
        2.1.6 基于121份材料的連鎖不平衡和關聯分析
        2.1.7 遺傳變異檢測
        2.1.8 倒位和轉錄分析
        2.1.9 倒位片段內群體多樣性和LD分析
    2.2 結果與分析
        2.2.1 Lc₁連鎖作圖
        2.2.2 棕色棉群體材料的群體結構
        2.2.3 棕色棉群體的case-control關聯分析
        2.2.4 棕色棉顏色深淺的全基因組關聯分析
        2.2.5 全基因組選擇性分析驗證q BF-A07-1和q BF-A07-2
        2.2.6 纖維品質與產量性狀的關聯分析
        2.2.7 QTL區(qū)間的多效性
        2.2.8 棕色棉優(yōu)良栽培品種纖維性狀的遺傳解析
        2.2.9 高通量測序識別遺傳變異
        2.2.10 棕色棉中與Inv(A07)p1.09p2.23 相關的片段丟失、基因缺失和異�；虮磉_
        2.2.11 Inv(A07)p1.09p2.23 片段內的遺傳變異揭示群體的遺傳關系
        2.2.12 群體中Inv(A07)p1.09p2.23 與纖維顏色、品質、產量和負向選擇相關
        2.2.13 Inv(A07)p1.09p2.23 在群體中的遺傳效應
    2.3 討論
        2.3.1 Lc₁區(qū)間的異常重組
        2.3.2 棕色棉的群體結構
        2.3.3 Lc₁區(qū)域中qBF-A07-1和qBF-A07-2位點的遺傳剖析
        2.3.4 農藝性狀與棕色纖維顏色深淺的關系
        2.3.5 伴隨深棕色棉倒位事件產生的并發(fā)性遺傳變異
        2.3.6 深棕色棉中遺傳倒位事件與纖維性狀之間的關系
        2.3.7 遺傳倒位引起核苷酸多樣性降低和LD增加
第三章 棕色棉株型性狀遺傳解析
    3.1 材料與方法
        3.1.1 實驗材料和表型評估
        3.1.2 基因分型和SNP數據分析
        3.1.3 連鎖衰退(LD)和群體結構分析
        3.1.4 全基因組關聯分析
        3.1.5 遺傳變異和電子PCR標記的注釋
    3.2 結果與分析
        3.2.1 兩個棉花株型性狀的表型統計分析
        3.2.2 群體結構和連鎖不平衡
        3.2.3 全基因組關聯分析和栽培棕色棉QTL分析
        3.2.4 候選基因的預測和相關的自然遺傳變異
    3.3 討論
        3.3.1 關聯分析方法的選擇
        3.3.2 棉花株型結構性狀的遺傳與育種
        3.3.3 鑒定候選基因和遺傳變異
參考文獻
附圖
附表
博士在讀期間研究成果
致謝



本文編號：3785407