陆地棉×黄褐棉种间全基因组SSR高密度遗传图谱的构建

【摘要】基因组庞大的棉花是世界上重要的农作物,传统育种结合DNA分子标记和分子育种技术在作物改良中逐步发挥核心作用。相对于利用形态学和地理学鉴定棉花种质资源的传统方法,分子途径在加速搜集遗传信息上更具潜力。变异与遗传是作物改良的重要手段。大部分的棉种间存在生殖隔离,种间杂交如不克服这种隔离则难以成功。利用传统育种方法,把野生资源中优良农艺和品质性状基因转移到栽培作物中已被证明难以凑效。如果克服棉种间的生殖隔离,则可以拓宽商业棉种的遗传基础。为了加强拓宽棉花的遗传基础,多种不同的棉种被用来杂交,以得到拥有最大产量和优异性状潜力的栽培棉种。通常来说亲本间遗传距离越远,杂种优势越强。近年来分子标记技术的发展为高密度遗传图谱的构建提供了基础,高密度遗传图谱有助于基因组测序、序列组装、基因定位和目标基因标记,它能更好解析棉花遗传信息,从而达到改良棉花的目的。本研究,构建了一张完全基于SSR标记的陆地棉x黄褐棉种间高密度遗传图谱。该图谱覆盖棉花基因组大部分区域,其中2029个SSR标记覆盖4026.10cM的遗传距离,位点间平均距离为2.20cM,染色体上的标记数在23-127之间,染色体的平均长度在154.85cM;SSR标记在A基因组(51.70%)明显高于D基因组(48.30%),标记的遗传距离A基因组的2096.71cM也多于D基因组的1929.39cM。图谱中最长的染色体为209.96cM,最短为99.52cM。其中最大同源染色体对是Chr.19(D05)和Chr.05(A05),最小的同源染色体对&Chr.20(D10)。在构建的高密度遗传图谱中566个位点表现出偏分离,占27.89%。26条染色体中共发现55个SDRs。其中27个SDRs分布在A基因组中,28个在D基因组中。A基因组中的偏分离位点多于D基因组,所有大的SDRs偏向杂合子,SDR内的所有位点偏分离方向一致。在24号染色体(D08)中可以观察到一个独特的染色体内复制,其中4ON_CGR5433,MON_CGR0152和MONCGR5423这3个标记扩增出双位点,平均重组率为10cM。本研究中构建的完全基于SSR标记的高密度遗传图谱在对重要的数量性状的遗传分析、分子标记辅助育种、结构基因组学以及比较基因组学上都具有重要作用。此外,这张高密度遗传图谱可为高通量分子标记辅助选择,构建黄褐棉染色体片段置换系奠定基础,有助于将黄褐棉中优良基因转育到陆地棉种质资源中,特别是抗虫性。
【作者】IlyasMuhammadKASHIF；
【导师】王坤波；
【作者基本信息】中国农业科学院，作物遗传育种学，2014，博士
【关键词】棉花；黄褐棉；遗传图谱；种间杂交；野生棉；SSR标记；

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