用CSILs系進(jìn)行棉花衣分和品質(zhì)性狀QTL定位及衣分形成的研究.pdf

1、棉花是世界上最重要的紡織原料之一。高產(chǎn)是棉花育種的主要目標(biāo)之一，產(chǎn)量性狀的遺傳規(guī)律對(duì)指導(dǎo)棉花育種具有重要意義。衣分是棉纖維產(chǎn)量三要素之一。衣分的形成與胚珠表皮細(xì)胞的伸長(zhǎng)啟動(dòng)、纖維伸長(zhǎng)、次生壁加厚密切相關(guān)。深入研究棉花衣分的形成機(jī)理和QTL定位具有重要的意義。
　　 本文以高衣分染色體片段導(dǎo)入系IL-08-7×TM-1F2為作圖群體，對(duì)衣分和纖維品質(zhì)性狀進(jìn)行了QTL定位；以3個(gè)高衣分染色體片段導(dǎo)入系和3個(gè)低衣分染色體片段導(dǎo)入系及背

2、景親本TM-1、供體親本海7124為材料研究了纖維初始發(fā)育時(shí)期纖維突起密度、伸長(zhǎng)密度及生理生化指標(biāo)與衣分的關(guān)系。主要結(jié)果如下：
　　 1.IL-08-7導(dǎo)入片段上衣分和纖維品質(zhì)性狀QTL定位
　　 利用CSIL+F2的作圖策略，在IL-08-7攜帶的導(dǎo)入片段(屬于D1染色體)上檢測(cè)到3個(gè)衣分和品質(zhì)性狀QTL。其中1個(gè)影響纖維長(zhǎng)度的QTL(q-LEN-D1)，加性效應(yīng)為0.5677，解釋的表型變異率為7.27％；1個(gè)影響纖

3、維比強(qiáng)度的QTL(q-STR-D1)，加性效應(yīng)為0.6800,解釋的表型變異率為2.75％；1個(gè)影響衣分的互作QTL位點(diǎn)，加性效應(yīng)為1.1936，解釋的表型變異率為1.75％。
　　 2.纖維初始發(fā)育時(shí)期纖維突起密度、伸長(zhǎng)密度與衣分的關(guān)系
　　 纖維突起啟動(dòng)的早晚與基因型和品質(zhì)關(guān)系密切，而纖維開(kāi)始伸長(zhǎng)的早晚與衣分關(guān)系密切。胚珠的掃描電鏡觀察表明，開(kāi)花當(dāng)天、花后1d和開(kāi)花后2d，6個(gè)CSILs、TM-1和海7124都表現(xiàn)為

4、脊突處纖維最長(zhǎng)且密度最大，合點(diǎn)端和胚珠中部次之，珠孔附近纖維最短且數(shù)目最少；而且花后2d的纖維伸長(zhǎng)密度均低于開(kāi)花后1d的纖維突起密度，表明隨著胚珠的發(fā)育，胚珠表面的纖維細(xì)胞在不斷的“膨大”。相關(guān)性分析與灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)表明開(kāi)花后1d纖維突起密度與衣分、衣指顯著正相關(guān)，與籽指顯著負(fù)相關(guān)；開(kāi)花后2d纖維伸長(zhǎng)密度與衣分、衣指極顯著正相關(guān)；與籽指極顯著負(fù)相關(guān)。高衣分導(dǎo)入系(IL-08-7、IL-10-1)纖維較早的開(kāi)始伸長(zhǎng)利于形成較高的纖維突起

5、密度、伸長(zhǎng)密度和單粒種子纖維根數(shù)，利于提高衣分；而低衣分導(dǎo)入系(IL-06-1、IL-24-4、IL-16-2-1)較晚的開(kāi)始纖維伸長(zhǎng)，影響纖維突起密度、伸長(zhǎng)密度和單粒種子纖維根數(shù)，導(dǎo)致衣分的降低。
　　 3.纖維初始發(fā)育時(shí)期部分生理生化指標(biāo)與衣分的關(guān)系
　　 開(kāi)花前1d到開(kāi)花后2d為胚珠表皮細(xì)胞突起的關(guān)鍵時(shí)期，開(kāi)花后3d到開(kāi)花后15天為初生細(xì)胞壁合成和纖維快速伸長(zhǎng)的重要時(shí)期。在開(kāi)花前1d到開(kāi)花后2d高衣分導(dǎo)入系IL-0

6、8-7可溶性蛋白質(zhì)含量低于背景親本TM－1，低衣分導(dǎo)入系IL－16-2－1高于TM－1，這與胚珠表皮細(xì)胞突起的時(shí)間相吻合，說(shuō)明低水平的可溶性蛋白質(zhì)含量可能有利于胚珠表皮細(xì)胞的突起，導(dǎo)致纖維根數(shù)增加和衣分的提高。在開(kāi)花前1d到開(kāi)花后2d高衣分導(dǎo)入系IL-08-7POD活性低于TM－1，低衣分導(dǎo)入系IL－6-2－1高于TM－1，說(shuō)明高水平的可溶性POD可能影響胚珠表皮細(xì)胞突起和纖維伸長(zhǎng)的起始，最終導(dǎo)致衣分的降低。在開(kāi)花后1d和開(kāi)花后3d高衣

7、分導(dǎo)入系IL-08-7IAA氧化酶活性低于TM－1，低衣分導(dǎo)入系IL－16-2－1高于TM－1，這一時(shí)期為胚珠表皮細(xì)胞突起、初生壁開(kāi)始合成和纖維開(kāi)始伸長(zhǎng)的重要時(shí)期，說(shuō)明衣分的降低可能是在胚珠表皮細(xì)胞突起、初生壁合成以及纖維開(kāi)始伸長(zhǎng)的時(shí)期高水平的IAA氧化酶活性導(dǎo)致纖維分化為短絨(fuzz)，不利于纖維分化為長(zhǎng)絨(lint)的結(jié)果。
　　 4.不同衣分CSILs系衣分性狀的通徑分析
　　 纖維突起密度、伸長(zhǎng)密度和衣分構(gòu)成性