陆地棉产量、纤维品质等性状与ssr标记的关联分析

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1、些奎查些奎兰堡主兰篁笙茎．．一．——————-—_————————————————————_—_-————_————————_————-_—I______-———-_————————一1引言棉花作为世界上最重要的天然纤维作物，在我国国民经济中占据着重要的地位。据国家统计局统计，2010年我国棉花种植面积为485万公顷，总产量达597万吨。随着人多地少矛盾的进一步突出，提高棉花产量，改善棉花品质和加强棉花抗病性的研究一直是我国棉花育种的主攻方向。棉花品种资源的遗传多样性对棉花育种和遗传改良具有重要作用。因此，研究棉花的遗传多样性，对棉花杂交育种亲本选配和提高育种成效具有

2、重要意义。遗传多样性是指种内不同种群问或一个种群内部不同个体问的遗传变异(盖钧镒，2005)，是农作物品种遗传改良的基础。所以改良陆地棉的品种首先需要掌握遗传资源对农艺性状的遗传基础。作物的性状可分为由单基因控制的非连续变异的质量性状和由多个基因控制的连续变异的数量性状。而作物多数的产量、品质、抗病性、抗逆性等重要的农艺性状都是复杂的多基因控制的数量性状。由于数量性状在分离后代中，呈现连续的表型变异，每个数量性状基因座位(Q啪ntjta：6ve仃amoci，QTL)对表现型的贡献率都很小，同时还容易受到各种环境的影响，很难对QTL进行分离和鉴定。但随着各种分子标记迅速

3、的开发及生物统计技术的快速发展，为作物遗传育种开辟了新途径。对分离群体进行连锁分析(Linl铡ge锄alySism印ping)和对具有多样性自然群体进行关联分析(舡soc证岖onm{lpI)ing或AssociationaI曲ysis)，是目前研究数量性状最主要的、也是最有效的两种方法(Mackay西口Z．，2001)，目前，人们对棉花基因组的了解与掌握程度远低于水稻和玉米等作物。利用数量性状位点的作图技术，对控制棉花重要产量及品质性状的基因进行定位十分重要。定位的QTL，不仅可以为相关基因克隆奠定基础，也可以为分子标记辅助选择和未来的分子设计育种提供相应的遗传信息。

4、1．1关联分析1．1．1连锁不平衡及关联分析的概念连锁不平衡(Linl孵diSequilibri呦，LD)是等位基因在不同位点间的非随机关联。假设A，a和B厂b分别为两个基因座位上的等位基因，它们组成4种单倍型：AB、A-b、aB和ab，若P(x)为各种等位基因和单倍型的频率，在连锁平衡的情况下，即D-P(AB)一P(A)P(B)D等于0。但若D不等于O时，两基因就是处于连锁不平衡状态(Nnado五e甜讲．，陆地棉产量、纤维品质等相关性状号ssR标记的关联性分析2006)。连锁不平衡是指一个群体内等位基因问产生的紧密连锁座位间所有重组事件的结果。尽管连锁不平衡与连锁有

5、一定的关系，但它们是两个完全不同的概念，连锁则指的是一条染色体上的位点由于物理连接而产生的相关遗传。紧密的连锁会可导致高水平的连锁不平衡。关联分析(aSsociationallalysis)，叉称连锁不平衡作图(LDmapping)，是以连锁不平衡为基础，来鉴定某一群体内目标性状与遗传标记或候选基因关系的分析方法，可直接鉴定出与表型变异密切相关且具有特定功能的基因位点或标记位点(Mackay甜耐．，2007)。1．1．2连锁不平衡的计算度量物种的LD，常使用D’(Standardizeddisequilibri啪coemcients)和rz(sq删allele．能qu

6、encycDffelations)两种方法来估计。两种度量方法都是以D为基础的，其范围从0到1，通常，Dt和r2越大，等位基因位点间连锁不平衡也越强。当D’和12都等于1时，表明两位点处于完全连锁状态；当D’和r2都等于0时，两位点处于连锁平衡状态。D。和r2表示的意义不同，D·是D与D最大可能值的比值(当D

7、具有更可靠的样本容量适应性。因此D·和r2从不同的方面来反映了LD，D‘可以反映重组史，r2不仅可以反映重组史，而且还可以反映突变史。所以D’在衡量重组差异时更加精确，f在等位基因频率较小更可靠。LD配对检测的矩阵图和U)衰减散点图是用来描述LD在染色体上分布的两种主要方法(Flint．Garcia甜讲．，2003；Gaut订口，．，2003)。LD配对检测的矩阵图可以直接观测同一染色体的基因座位或基因的多态性位点之间LD的线性排列，而LD衰减散点图可以观测LD随遗传或物理距离的下降速率。1．1．3关联分析的优势与连锁分析相比，关联分析主要有3个优点