分子標記輔助聚合陸地棉不同抗黃萎病QTL材料創(chuàng)制與鑒定.pdf

1、棉花是世界性重要經濟作物，在世界及我國國民經濟中占重要地位。棉花黃萎病是嚴重危害棉花生長發(fā)育的主要病害之一，嚴重影響棉花的產量和纖維品質，已成為世界棉花生產的主要障礙。遺傳分析表明，在多菌株作用下，棉花對黃萎病的抗性呈數量遺傳，由多基因控制。同時，棉花黃萎病抗性的遺傳研究涉及寄主親本、病原菌系、發(fā)病環(huán)境、病株分級標準和鑒定方法等諸多方面，因此，創(chuàng)制高抗黃萎病的棉花新材料需多方法，多材料，多環(huán)境協(xié)同考慮，聚合分析。利用分子標記技術輔助聚合

2、多目標性狀基因，可加速品種遺傳改良進程，并極大地提高育種效率，已在許多作物的育種中成功的應用。
　　5026和60182品系是經我室多年研究獲得的陸地棉耐黃萎病材料，我室前期對這兩個材料進行了抗黃萎病QTL定位研究，并利用雜交育種方法，在其F2后續(xù)高世代自交群體中開展了對目標抗病QTL分子標記輔助聚合研究。至F5群體中共篩選到155個QTL的不同組合材料。對獲得的155個材料的黃萎病菌抗性及相應產量和品質性狀進行兩年系統(tǒng)鑒定，進而

3、篩選出一批產量、品質、抗性均顯著優(yōu)于供體親本的新材料。主要研究結果如下:
　　1.基于我室前期對兩個耐黃萎病陸地棉5026和60182抗性QTL定位的研究結果，利用與雙親抗性位點相連鎖的SSR標記，在雜交后代中進行雙親不同來源分子標記輔助抗黃萎病QTL篩選。至F5群體共得到155個不同抗黃萎病QTL組合的純系材料。將155個不同的QTL組合材料種于植物生長室，接種落葉型強致病力黃萎病菌菌系V991，調查了棉花材料葉片病情指數和維管

4、束病情指數。
　　親本5026和60182的葉片相對抗指分別為25.96、29.67，維管束相對抗指分別為28.48、22.96，兩種調查方法結果一致，都達到了耐病水平，與我室前期的黃萎病抗性鑒定結果也一致;抗病對照海7124的葉片相對抗指為21.96，維管束相對抗指為18.39，達到抗病水平，抗性優(yōu)于親本5026和60182;感病對照為陸地棉遺傳標準系TM-1，相對病指定為50.00。
　　155個不同的QTL組合材料相對

5、抗性指數范圍為8.58～65.82，平均值為29.96。其中有70個材料抗性優(yōu)于高耐親本，相對抗指范圍8.58～25.19;材料V1達到高抗，相對抗指為8.58;41個材料達到抗病水平，相對抗指范圍11.26～19.83;67個材料達到耐病水平，相對抗指范圍20.23～34.69;而49個材料表現為感病水平，相對抗指范圍35.08～65.82。
　　2.在對155個材料分析時，我們發(fā)現并不是聚合的QTL越多，材料對黃萎病的抗性越好

6、。通過對各QTL進行優(yōu)異等位變異確認，發(fā)現了4個優(yōu)異等位變異位點:D6-NAU2754-2，A11-NAU905-2，A11-NAU4565-1，和D7-NAU3053-1，其效應值分別為:-5.92、-4.69、-3.76、-2.13;而且在得到的材料中，聚合的優(yōu)異等位變異位點越多的材料其抗病性越好，聚合了4、3、2、1、0個優(yōu)異等位變異位點的材料的相對抗指的平均值分別為19.82、23.99、28.05、38.37、40.22。

7、r>　　3.在對來源于60182，與纖維品質相關的QTL進行群體后代的篩選及顯著性分析中，發(fā)現兩個顯著影響棉花纖維品質的QTL:一個是位于D3染色體上，與NAU242引物連鎖的QTL，顯著影響棉花的纖維長度和整齊度;一個是位于D3染色體上，與NAU1862引物相連的QTL，極顯著影響棉花的纖維比強度和伸長率。
　　對鑒定出的106個耐病材料的產量、纖維品質表現進一步評價。其中達到耐病水平，且產量和品質均優(yōu)異的材料有5個，相對抗指為

8、19.11～24.57，產量和纖維品質性狀達到:衣分0.35～0.39、衣指6.57～7.48 g、鈴重5.46～6.11g、纖維長度30.08～32.85 mm、比強度31.60～34.18 cN/tex、馬克隆值3.81～4.84。還有一些達到抗病水平，產量或品質性狀不突出的材料，如產量一般，品質較好的材料有14個，相對抗指為8.58～19.11，纖維長度30.12～32.92 mm、比強度32.05～36.73 cN/tex、馬克

9、隆值3.54～4.99;品質一般，產量較好的材料有3個，相對抗指為16.38～17.34，衣分0.36～0.39、衣指6.38～7.58g、鈴重5.36～6.01 g;還有產量和品質性狀都一般的抗病材料有12個，相對抗指為11.91～19.66，可作為抗病育種的供體。
　　4.綜合抗病性狀、產量和纖維品質性狀，我們得到52個綜合性狀表現優(yōu)異的材料，且各性狀的參數均達到群體平均值以上:葉片相對抗指為8.58～29.64;衣分0.33