陆地棉遗传标准系TM-1背景的阔叶棉TX-48染色体片段渐渗系的培育

陆地棉遗传标准系TM-1背景的阔叶棉TX-48染色体片段渐渗系的培育

作者:师大云端图书馆 时间:2018-10-26 分类:硕士论文 喜欢:2046
师大云端图书馆

【摘要】棉花是重要的经济作物,随着社会经济的发展,人们对棉花的需求也越来越高。为满足日益增长的棉花需求,培育高产优质的棉花新品种日趋重要。传统的育种改良方式主要是通过栽培种种内杂交,达到聚合优良性状基因的目的,但由于栽培棉种的遗传基础狭窄,棉花育种已进入了平台期,很难取得突破性进展。野生和半野生棉种中含有丰富的优良基因,是棉花品种改良的重要基因资源。将野生和半野生棉种中的优良基因导入栽培棉种是棉花育种的重要途径。但在基因转移过程中,由于连锁累赘,会同时携带转移大量的不利基因。为打破这种连锁累赘,培育具有栽培棉品种遗传背景的外源或近缘棉种染色体片段渐渗系是重要途径之一。同时开展重要农艺性状QTL/基因的遗传研究,进而为棉花育种提供基础材料。阔叶棉(GhirsutumraceLatifolium)是7个陆地棉半野生种系之一,与栽培棉品种的亲缘关系最近。目前生产上推广应用的陆地棉栽培品种都是由阔叶棉经人工选育而成。现存的阔叶棉是陆地棉在长期不同地理条件下自然选择形成的地理种系,它含有丰富的抗虫、抗病、抗逆等优良基因。其染色体数目(2n=4x=52)与陆地棉栽培种相同,与陆地棉品种杂交后代都正常可育。因此阔叶棉是棉花种质创新和品种改良的重要材料。本研究以阔叶棉TX-48(G.hirsutumraceLatifoliumace.TX-48)为供体亲本,陆地棉遗传标准系TM-1为受体亲本,开展构建染色体片段渐渗系的研究。1.亲本多态性引物的筛选本研究选择6208对SSR引物对阔叶棉TX-48和陆地棉遗传标准系TM-1两亲本间多态性进行筛选,共获得多态性引物230对,多态性比例为3.7%。利用这些多态性引物对构建的BC1群体的125个单株的DNA,进行PCR扩增,共产生240个多态性位点。对这240个多态性位点进行卡方测验,结果发现有21个位点发生偏分离,偏分离的比例为8.75%。其中有11个位点偏向TM-1,10个位点偏向阔叶棉TX-48。2.遗传连锁图谱的构建利用Joinmap3.0软件,选择LOD≥3,对240个位点进行连锁群的构建,结果共产生51个连锁群,包含215个SSR位点,全长1989.17cM,位点间的平均距离为9.23cM。利用本实验室构建的海陆高密度遗传图谱为参照,将其中40个连锁群(包含189个位点)定位到21条染色体上,11个小的连锁群未被定位到任何染色体上并命名为LG01-LG11。剩下的25个SSR位点未构成连锁群。所构建的遗传图谱中,At亚组含13个连锁群,包括77个位点,全长716.929cM,位点间平均距离为9.311cM,13个连锁群分属于At亚组的8条染色体。A2、A4、A6、A8、A12未被连锁群定位到。Dt亚组中含24个连锁群,包含112个位点,分属于Dt亚组的13条染色体,其长度为1036.197cM,位点间的平均距离为9.252cM。11个小连锁群,包含26个位点,长度为236.043cM,位点间平均距离为9.079cM。3.陆地棉TM-1背景的阔叶棉TX-48渐渗系的构建将陆地棉遗传标准系TM-1与阔叶棉TX-48杂交,用TM-1进行回交,至BC3F1代再自交一代,对BC3F2世代部分渐渗系单株的外源片段进行鉴定,发现在BC3F2世代渐渗系单株中所含外源片段数为3-35个,其平均值为18.91个,群体的遗传背景恢复率为81.25%-98.33%,平均值为89.16%,由于该世代渐渗系群体中所含的外源片段较多,无法直接利用,仍需要继续进行回交,以减少单株中外源片段的数量。在对该世代性状的统计分析中发现家系内性状的差异较大,而家系性状整体的平均数则与轮回亲本差异较小。说明家系内,因导入片段的不同造成其个体间性状的差异,而整体上则是遗传背景在不断地向背景亲本恢复。4.利用染色体片段渐渗系对棉花四个产量性状QTL进行初步定位利用染色体片段渐渗系对棉花的4个产量性状QTL进行初步定位。基于单标记分析共发现棉花4个性状的13个QTL,其中1个单株铃数QTL,2个单株果枝数QTL9个单铃重QTL,1个衣分QTL。利用基于逐步回归的加性QTL似然比检验法(RSTEP-LRT-ADD),共检测到4个性状的7个加性QTL,其中单株铃数1个,单株果枝数2个,单铃重3个,衣分1个。发现1个多效的加性QTL,它对单株铃数和单株果枝数都有加性作用。同时发现对单铃重的加性效应值为负的加性QTL,说明增效基因不全来自于供体亲本,也可来源于背景亲本。利用基于逐步回归的双基因的上位性检验法(RSTEP-LRT-EPI)检测到四个性状的40个上位性QTL。
【作者】解信美;
【导师】周宝良;
【作者基本信息】南京农业大学,作物,2013,硕士
【关键词】染色体片段渐渗系;阔叶棉;QTL;QTL定位;

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