多环境下陆地棉产量、纤维品质、抗黄萎病性评价及qtl定位

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1、多环境下陆地棉产量、纤维品质、抗黄萎病性的评价及QTL定位摘要棉花是我国广为种植的经济作物，作为最重要的天然纤维作物为纺织工业的发展奠定了坚实的基础。我国棉花种植范围遍布全国各地，根据各地气候、地理条件及棉产分布可分为黄河流域棉区、长江流域棉区、西北内陆棉区、北部特早熟棉区及华南棉区等5大棉区。本研究利用高强纤维种质母本Acalal517及早熟丰产父本德州047构建一套重组近交系中G6，分别于五大棉区设点进行2年份共7环境试验，研究同一套遗传材料在不同环境下的产量性状及纤维品质性状的表达及稳定存在的QTL，为棉花

2、数量性状研究及分子标记辅助育种奠定良好基础。1．选择辽阳、曲周、安阳、鄂州、喀什作为试验地点，涵盖我国主要棉区。各试验点环境的不同直接影响到中G6群体的产量。长江流域棉区水热条件最好产量最高；西北内陆棉区气候干旱但日照时间最为充足，中G6群体产量仅次于长江流域棉区；黄河流域棉区水热适宜中G6产量排在第三位；北部特早熟棉区热量条件较差产量最低。热量及水分是影响棉花产量的两大主要因素。2．各个环境下中G6群体多数产量性状及纤维品质性状均符合正态分布，性状表达受微效多基因控制，与环境存在互作。不同环境下株高、果枝始节、

3、果枝数、铃数间均呈现一定显著水平上的正相关关系，子指与衣分呈现显著负相关关系，单株籽棉产量在各个环境下均与子指呈现负相关关系。各个环境下上半部平均长度均与整齐度成正相关关系，与马克隆值及伸长率呈现极显著负相关关系，与断裂比强度成极显著正相关关系。各个环境下整齐度与伸长率，马克隆值与断裂比强度，伸长率与断裂比之间均呈现极显著负相关关系，控制纤维的主要性状长度、强度、细度的基因存在复杂的连锁互作关系。不同环境下对单株籽棉产量均起决定性作用的为单株铃数与单铃重。3．本研究从17358对SSR引物中筛选出237对多态性引

4、物，共在中G6群体中产生245个多态性位点。利用Joinmap3．0(LOD=3．0)构建一张包含29个连锁群、113个多态性标记，全长934．22cM的分子标记遗传连锁图谱。该图谱覆盖棉花基因组总长度的20．99％。每个连锁群包含标记数目2．10个，每个连锁群平均3．9个标记，标记间平均距离8．27cM。4．采用WinQTLCart2．5软件的复合区间作图法(LOD=2．5)对中G6群体不同环境下的产量性状、纤维品质性状及温室抗病性性状数据进行QTL分析，共检测到49个与产量性状相关的QTL，贡献率在5．8％'

5、---'28．4％之间；15个与纤维品质性状相关的QTL，贡献率在7．2％～12．7％之间；1个温室苗期鉴定中筛选到的抗黄萎病相关QTL，贡献率为13．9％。1个株高及1个衣分相关QTL在3环境下检测到，1个果枝始节、1个单株铃数、1个衣分、1个子指及1个断裂比强度相关的QTL在2华中农业大学2012届硕士研究生学位论文个环境中被检测到，这些QTL表现出一定的环境稳定性，可用于分子标记辅助育种。5．采用QTLNetwork2．0(P=0．005)软件的混合线性模型复合区间作图法对中G6群体进行加性及环境互作QTL

6、检测，共搜寻到加性×环境互作QTL14个，这些QTL在不同环境下特异表达，分别控制株高、果枝数、单株铃数、子指、单铃重、单株籽棉产量、上半部平均长度、整齐度、马克隆值等性状的表达，受到环境与基因型的共同调控。关键词：陆地棉，重组近交系，多年多点，QTL定位，QTL环境互作多环境下陆地棉产量、纤维品质、抗黄萎病性的评价及QTL定位AbstractCoUonhasmadeasignificantcontributiontothetextileindustryinChinaasthemostimportantnatur

7、alfibercrop．PeoplealsoplantthiscashcropalloverthecountryandtotallytherearefivecoUon-growingregionssuchastheYellowfivervalleycotton—growingarea,theYangtzevalleycotton—growingarea，thenorthwestinteriorcotton—growingarea，thenortherncotton—growingareaandsouth—chin

8、acotton-growingareaaccordingtotheclimate，geographicalconditionsandthemainproducingareas．InOurstudy,weusearecombinedinbredlinepopulationwithitsfemaleparentAcalal517anditsmaleparentDezhou04