【正文】
F2 population to construct geic linkage map. 190 pairs of SSR primers produce a total of 262 polymorphic loci, of which 208 sites are targeted to 30 geic linkage linkage groups have in length, covering approximately % cotton genome, and the average d istance between markers is . In this study ,13 QTLs are associated with fiber quality sites. Among those QTLs,1 is associated with fiber length,2 associated with fiber uniformity,6 associated with micronaire,3 associated with fiber strength, and 1 associated with fiber elongation. Key words: cotton; geic linkage map; QTL; genotype 引言: 棉花是僅次于糧食的第二大農(nóng)作物, 棉花 纖維是紡織業(yè) 最主 要的原材料。生產(chǎn)上種植的主要為 四倍體 的 陸地棉 (Gosspium hirsutum L.)和 海島棉(Gossypium barbadense L.), 二者 分別占世界棉花總產(chǎn)量的 90%和 8%[34]。這均 導(dǎo)致 針對(duì) 纖維品質(zhì) 的 育種進(jìn)展緩慢 [1213]。分子標(biāo)記 的多態(tài)性是 DNA 分子堿基序列變異的直接反映, 繼形態(tài) 學(xué)標(biāo)記、細(xì)胞學(xué)標(biāo)記和生化標(biāo)記之后發(fā) 展起來的較為理想的遺傳標(biāo)記 。 Ulloa 等 [1819]利用 兩種 陸地棉品種 ,進(jìn)行品種間 雜交 所創(chuàng)制的 F2 群體 ,應(yīng)用 RFLP 技術(shù)構(gòu)建了 包含 81 個(gè) RFLP 標(biāo)記, 17 個(gè)連鎖群,覆蓋 棉花基因組 cM 的遺傳連鎖圖譜。 Kohel 和 Yu[20]利用海、陸種間 F2 群體 鑒定了 13 個(gè)與纖維品質(zhì)性狀 相關(guān)的 QTL,其中纖維強(qiáng)度 4 個(gè),纖維長(zhǎng)度 3 個(gè), 馬克隆值 6 個(gè),這些 QTL 解釋 對(duì)應(yīng)的 單個(gè)性狀表型變異 率 在 30%~60%之間 。 本研究 構(gòu)建了棉花 SSR 標(biāo)記傳連鎖圖譜,并對(duì) BC1F2 群體進(jìn)行纖維品質(zhì)相關(guān) QTL 定位, 為棉纖維品質(zhì)分子標(biāo)記輔助育種提供理論依據(jù)。 20xx 年種植包含 95 個(gè)單株的 BC1 分離群體,并對(duì)單株進(jìn)行自交,每個(gè)單株自交鈴混收。 棉花纖維 品質(zhì)分析 檢測(cè)項(xiàng)目 纖維上半部 平均長(zhǎng)度 ( Fiber length, FL)、整齊度 (Fiber uniformity, FU)、馬克隆值 (Fiber micronaire, FM)、比強(qiáng)度 (Fiber strength, FS) 和伸長(zhǎng)率 (Fiber elongation, FE)。若標(biāo)記為棉所 8 號(hào)的顯性標(biāo)記,則出現(xiàn)中棉所 8 號(hào)特異條帶的單株基因型記為 C。參照前人構(gòu)建的遺傳連鎖圖譜 [23,24,25,26,27],將本研究構(gòu)建的各連鎖群定位到相應(yīng)的染色體上,將無法定位的連鎖群命名為 LGXX,LG 代表連鎖群, XX 表示序號(hào)。 2 結(jié)果與分析 親本纖維品質(zhì) 對(duì)兩個(gè)親本品種各項(xiàng)纖維品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)指標(biāo)在不同環(huán)境下表現(xiàn)不同,受環(huán)境影響較大,且 Pima9053 各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于中棉所 8 號(hào)。由此可見, Pima9053 的纖維上半部平均長(zhǎng)度與比強(qiáng)度明顯優(yōu)于中棉所 8 號(hào),并且其他指標(biāo)也有所不同,說明親本間差異較大,適于構(gòu)建作圖群體并進(jìn)行 QTL 定位。 分子遺傳連鎖圖譜構(gòu)建 本研究所用的 190 對(duì) SSR 引物共產(chǎn)生 262 個(gè)多態(tài)性位點(diǎn),其中 208 個(gè)位點(diǎn)被定位到遺傳連鎖圖譜上。 表 2 染色體 上的標(biāo)記 信息 統(tǒng)計(jì) Table 2 The statistic information of chromosome 染色體 Chromosome 標(biāo)記 數(shù) Markers 連鎖群 數(shù) Linkage groups 染色體 長(zhǎng)度 (cM) Length(cM) 標(biāo)記間 平均距離 (cM) Average interval(cM) 01 24 2 03 5 2 04 8 1 05 8 3 07 23 2 09 15 2 11 11 1 12 8 2 13 8 1 14 20 2 16 9 1 18 4 1 20 12 2 22 16 2 24 16 1 25 9 1 LG01 4 1 LG02 3 1 LG03 2 1 LG04 2 1 Total 208 30 NA U208 3d A NA U208 3b A NA U208 3a A NA U208 3c A NA U135 NA U135 NA U135 NA U135 NA U135 NA U135 NA U135 FL11CE R012 CE R012 CE R012 DO W 05 DP L0 09 B NL30 90 B NL30 90 NA U353 3a A DO W 05 DP L0 05 DP L0 05 NA U963 NA U510 7c A C h r . 01B NL34 79 B NL34 79 NA U353 NA U116 NA U399 C h r . 03NA U718 NA U121 DO W 02 DO W 02 DO W 02 NA U667 DP L0 66 NA U697 C h r . 04NA U696 6a A NA U212 NA U212 NA U713 7a A NA U101 DP L0 49 DP L0 63 NA U229 C h r . 05NA U112 NB RI A 11 NA U112 NA U210 8a A NA U210 8b A NA U104 NA U495 NA U495 NA U104 3b A MG HE S NA U104 3a A NA U403 NA U403 NA U403 CE R011 NA U348 DO W 01 NA U620 DO W 01 DP L0 11 CIR250 A NA U524 NA U524 FM15C h r . 07NA U221 NA U221 J E S P R208 A NA U239 NA U109 NA U109 NA U107 NA U610 1a A NA U610 1c A NA U701 9a A NA U701 9b A 9 NA U701 9e A DP L0 54 DP L0 54 FS11NA U701 9c A NA U701 9d A C h r . 09NA U546 NA U337 7b A NA U300 NA U506 4A1 NA NA U546 NA U546 NA U546 NA U362 1e A NA U362 1a A NA U362 1b A FS12FM16C h r . 11NA U225 1a A S T V 03 DO W 04 DO W 04 DO W 04 B NL38 16 B NL38 16 aA1 B NL38 16 C h r . 12NA U358 NA U713 0a A NA U713 0b A NA U346 8a A NA U346 8b A CE R000 NA U120 1a A NA U120 1b A C h r . 13 圖 2 遺傳連鎖圖譜與纖維品質(zhì)相關(guān) QTL 的分布 Linkage map and QTL location of fiber quality in cotton 注: FL:上半部分平均長(zhǎng)度 。 FU: Fiber uniformity。其中纖維長(zhǎng)度相關(guān) QTL 1 個(gè),解釋表型變異率 %;整齊度相關(guān) QTL 2 個(gè),分別解釋表型變異率 %和 %;馬克隆值相關(guān) QTL 6 個(gè),可解釋表型變異范圍 %~%;比強(qiáng)度相關(guān) QTL 3 個(gè),解釋表型變異的NA U382 0D NA U546 NA NA U126 S T V 11 NA U231 2D NA U298 NA U391 3D NA U647 4a NA U647 4b NA U107 NA U998 aD NA U998 c NA U107 NA U704 DO W 10 DO W 03 FU11CE R010 CE R010 T MJ 9D C h r . 14S T V 02 T MM NA U672 NA U523 NA U523 NA U695 NA U675 2D NA U695 NA U646 C h r . 16NA U486 1D J E S P R204 NA U487 1D NA U344 7D C h r . 18NA U213 NA U646 3D NA U650 0D NA U656 2a NA U656 2b NA U617 9D NA U644 9D NA U128 0D DO W 03 DO W 03 NA U353 1D NA U501 3D C h r . 20NA U504 6d DO W 02 DO W 02 DO W 02 S T V 11 NA U394 2c NA U394 2a NA U504 6h NA U230 2b NA U230 2a NA U363 3D S T V 19 NA U394 2b FU12FS13FE11NA U696 6b NA U212 0b NA U212 0a C h r . 22NA U136 9e NA U136 9c NA U328 NA U136 9a NA U136 9b DP L0 06 DP L0 06 DP L0 06 NA U130 2D NA U409 NA U380 4a NA U380 4b NA U623 5b NA U398 NA U623 5a CE R009 FM11FM12FM13FM14C h r . 24DO W 03 DO W 03 NA U137 DP L0 51 S T V 03 NA U210 4D NA U358 S T V 03 CE R004 C h r . 25CE R013 CE R013 CE R013 CE R013 L G01B NL34 DO W 03 DO W 03 L G02DP L0 24 DP L0 24 L G03J E S P NA U613 L G04 %~%;伸長(zhǎng)率相關(guān) QTL 1 個(gè),解釋表型變異率 %。 Reddy 等 [28]比較 152 對(duì)JESPR SSR 引物在異源四倍體棉種的多態(tài)性,發(fā)現(xiàn) %的引物在陸地棉與海島棉種間雜交群體親本 TM1 與 Pima379 之間表現(xiàn)出多態(tài)性, %的引物在陸地棉種內(nèi)作圖群體親本 TM1 和 Tamcot SP37 中表現(xiàn)出多態(tài)性, %的引物在陸地棉種內(nèi)作圖群體親 本 HS46 和 MARCABUCAGBUS188 間表現(xiàn)出多態(tài)性。 本研究利用中棉所 8 號(hào) 和 Pima9053 為親本構(gòu)建 的BC1F2 海陸雜交群體 , 以 SSR 引物構(gòu)建 BC1F2 的遺傳連鎖圖譜,從 190 對(duì) 具有多態(tài)性的 SSR 引物中篩選 得到 262 個(gè) 多態(tài)性 位點(diǎn) ,最終 定位到遺傳連鎖 圖譜 中 的 多態(tài)性位點(diǎn)為 208 個(gè)。但即便是這樣一個(gè)較高密度的遺傳連鎖圖譜也存在標(biāo)記分布不均勻現(xiàn)象。同時(shí)標(biāo)記間還存在較大間隙,例如 上最大間隙達(dá) 25cM