【毕业学位论文】（Word原稿）陆地棉纤维相关性状的遗传及分子标记研究作物遗传育种硕士论文

密 级 : 论文编号 : 中国农业科学院 学位论文 陆地棉纤维相关性状的遗传及分子标记研究 of in .) 2 of in .) I 摘 要 本论文将利用来自亚洲棉渐渗的 纤维强度突出的 陆地棉优质新品系（ 0陆地棉转基因抗虫新品系（ 9708和 6177）为亲本，构建 9708 0177 02 及 分离群体，通过分子标记筛选表现稳定的主效 而为研究纤维品质性状基 因的相互作用及分子标记辅助育种利用奠定基础，提高我国棉花品种的纤维品质水平，满足纺织工业的发展和人民生活水平的提高的需要。 1. 应用数量性状主基因 结果表明 多数品质性状是由一个主基因和多基因控制。 比强度的主基因遗传率最大， 其余性状的主基因遗传率均较小 。品质 性状均以多基因的遗传率为主，在 为 2. 利用 940 对 物对组合（ 9708 0得到 57 个多态性标记， 35个标记构建 了 11 个连锁群，覆盖 棉花总基因组的 第 4和 6连锁群可能 定位到 3. 利用 2:3单株平均值 及 行花数据， 成 因素 的 19个 个抗黄萎病的 10个 测到。得到单株皮棉、铃重、衣分、衣指、子指、果枝数、一次花率和 抗黄萎病的 、 4、 4、 3、 1、 4、 2和 1个。共找到纤维品质相关性状 16 个 9个 到纤维比强度、 麦克隆值、纤维 伸长率和 纤维整齐度的 、 5、 2、 2和 2个。 4. 产量相关性状的 任何 代 表现稳定，因此，有必要进一步培育高代重组自交系进行分析。纤维强度的 2个 度的 2个 克隆值及纤维伸长率各 1个 2种取样方式 ）同时检测到。 这些在不同世代中均能预测到的主效 以用于标记辅助育种。 5. 纤维比强度的 2个 增效基因全部来自 0在两个世代稳定存在， 2 世代 解释的表型变异为 世代 解释 表型变异为 加性效应为较高的正值； 释表型变异为 这 2个 杂合状态下表现型值偏低亲，通过标记辅助选择具有重要意义。 6. 状的 2个 个在 两个 世代稳定存在，位于第7 连锁群。另一个在 两 种取样方式 稳定存在于第 9连锁群。 1个纤维细度性状的稳定 够在 不同世代（或取样方式） 稳定存在，分别解释表型变异 纤维伸长率的一个 在 2 个 世代 稳 定存在，解释表型变异达 这些 708。 7080 61770体 3家系中选出皮棉产量超过高亲（ 9708） 90%以上的家系 7个，纤维强度 cN/过亲本 纤维强度突出的品系 8200 和 8410，产量为对照的 强度分别为 cN/一步自交选择，可望选出产量与对照相当，品质突出的品系。 关键词 ： 陆地棉， 遗传 ， 分 子标记 ，纤维品质 he on of of in NA It is to at or a to to of of in 708017700 . , to 9708 177. of of 1、 F2 2:3 of in of 2, of 2。 A 40 to 708, 1 ,7 2 70805 be 1 a 97.9 of 20 2 2:3 M (10 of be by ,4,4,3,1,4,2 , 16 9 of be by , 5, 2, 2 , No TL be in of TL of 2 2 1 be 2 2:3, be TL of to of 2, to of 2:3. of to in of 0to in it is to TL of to be 2 2:3 ne of to be 2:3H 2:3. TL of be in to of 2 , 2:3(H) 2:3(M) . A of to of 2 2:3(H). 7 2:3 708017700% of 708, cN/200 410 cN/of 708. AS to .)， 所用主要缩略词 s V of E 2 M V 目 录 摘 要 . I . 用主要缩略词 . 录 . V 第一部分 文献综述 . 1 1 分子标记的优点及分类 . 1 子标记的优点 . 1 子标记的种类 . 1 制性片段多态性（ . 1 机扩增多态性（ . 2 增片段长度多态性（ . 2 单序列重复（ . 3 关序列扩增多态性（ . 3 2 棉花数量性状基因 位 . 3 量性状基因 位的方法 . 3 标记分析法（ . 3 间作图法（ . 4 合区间作图法（ . 4 区间作图法（ . 5 花重要性状的 位 . 5 花产量性状标记研究 . 5 花纤 维品质性状研究 . 6 花抗病性研究 . 6 质雄性不育系的恢复性研究 . 7 花形态学性状研究 . 7 花生理性状研究 . 8 子标记在染色体或连锁群上的定位 . 8 3 棉花纤维品质性状的遗传 . 9 典数量遗传分析 . 9 基因与多基因分析 . 9 4 棉花纤维品质性状的分子标记辅助育种 . 10 5 问题与展望 . 11 第二部分 研究报告 . 12 引言 . 12 材料与方法 . 13 验材料 . 13 状调查 . 13 片 提取 . 13 记筛选 . 15 增产物的银染检测 . 15 要试剂配制 . 15 胶染色 . 16 型统计 . 16 据分析 . 17 型性状统计及检测 . 17 传分析 . 17 记统计及检测 . 17 锁图构建 . 17 图 . 17 应确定及命名 . 18 2 结果与分析 . 20 群体纤维品质性状主基因 . 20 型分析 . 20 基因与多基因最适模型选择及遗传效应估计 . 21 组合（ 97080构建连锁群 . 29 本及群体的产量、纤维品质性状表现及其变异 . 29 物筛选 . 30 图群体标记基因型检测 . 31 谱构建 . 34 地棉纤维相关性状的 测与分 析 . 35 然比统计阈值的确定 . 35 间作图 析 . 36 合区间作图 析 . 40 地棉产量及其构成因素的 测与定位 . 45 间作图 析 . 45 合区间作图 析 . 46 点来源 . 47 3 讨论 . 51 地棉栽培品种遗传基础狭窄 . 51 维品质性状的主基因遗传 . 51 同群体估计 效果比较 . 52 图方法的比较 . 53 质性状的分子标记辅助育种 . 53 量性状与品质性状同步改良的问题 . 54 全文结论 . 56 致 谢 . 63 作者简介 . 64 中国农业科学院研究生院学位论文 第一部分 文献综述 1 第一 部分 文献综述 继形态学标记 (细胞学标记( 生理生化标记 (or 后发展起来的较为理想的遗传标记形式 。它通过一定的技术和方法来鉴别生物个体之间具有差异性的 1980年人类遗传学家 首次提出了 念并指出 此开始了利用 随着分子标记技术的发展，人们已可以将复杂的数量性状进行分解，像研究质量性状基因一样对控制数量性状的多个基因分别进行研究。一些数量性状基因已被绘制到连锁图上， 并找到与其紧密连锁的分子标记，用于育种实践。 1 分子标记的优点及分类 子标记的优点 作为分子手段的标记方法，分子标记具有明显的区别任何 以往标记类型的优越性：（ 1）采用实验材料，在植物体的各个组织、各发育时期均可检测到，不受季节和 环境限制；（ 2）数量多，遍及整个基因组；（ 3）多态性高；（ 4）不影响目标性状的表达，与不良性状无必然的连锁；（ 5）有许多的分子标记表现为共显性，能够鉴别出纯合基因型与杂合基因型，提供完整的遗传信息。 子标记的种类 在 20 多年的时间里，研究者已经发展了多种基于 态性的分子标记技术。根据标记方式的不同，可将 类是基于分子杂交的多态性，例如 制性片断长度多态性 )；一类是基于 应的多态性(例如 机扩增多态性 增片段长度 多态性 ）和 单序列重复 )等；一类是以目的 序为基础的 记，如 核苷酸多态性）、 制性片段多态性（ 980）指用 同源序列的酶切片段在长度上的差异，然后利用放射性同位素或荧光素标记的探针依靠分子杂交检测。由于 第一部分 文献综述 2 标记在正常的分离组合中都呈典型的孟 德尔式遗传，且在大多数情况下表现为共显性遗传，检测手段 以 前大多数作物的分子连锁图谱是用 机扩增多态性（ （ 1990）基于 术发明了随机扩增多态性 子标记技术。表现出共显性遗传的特点。该技术利用少数几个碱基的寡核苷酸随机引物对基因组 模板 与引物同源的位点，那么随机引物就引导 制。当基因组生了变异，引物的结合位点消失，则扩增不出相应的 带。如果由于引物结合位点之间的缺失或插入或是在两个适宜位点之间增加了一个位点，则会产生扩增片段的长度多态性。 记具有简便快捷、安全和费用较低、可通用的优点，一般可以非常方便地建立起测的技术体系。目前 棉花研究上 花品种或杂交种纯度的鉴定、棉花的一些重要农艺性状的标记与定位等研究。 但 稳定性和重复性不好，这是限制其发展应用的主要原因。 增片段长度多态性（ 993; et 1995）。 生的。与 记不同的是，它利用 术来检测酶切产生的特异片段。具体的原理与技术是：使用两种不同的限制性内切酶切割基因组 过将酶切片段两端接上不同的接头（ 列（已知的寡核苷酸序列），作为 应的模板。 物由三部分组成， 5 端对应于接头序列，中间对应于酶切位点， 3 端为选择性碱基（ 1引物长度一般为（ 18通过选用两种限制性内切酶和 3 端选择性碱基的组合来选择性地对酶切片段进行扩增。扩增产物利用测序凝胶放射自显影方法检测多态性。 限制性内切酶与 有 术的可靠性与 术的高效性。 要 相对较少，实验结果稳定可靠，产生多态性位点多。因此被认为是迄今为止作图效率最 高的分子标记。从理论上讲，不论所研究的基因组有多复杂，用 可以检测出任何 间的