陸地棉和毛棉種間SSR遺傳圖譜構(gòu)建及其茸毛和蜜腺基因的染色體定位.pdf

1、近年來，盡管棉花分子育種在世界各國都取得了巨大成就，但與育種需求仍存在較大差距，尤其是遺傳基礎(chǔ)狹窄已經(jīng)成為目前限制栽培種陸地棉遺傳改良的主要因素。在生產(chǎn)上則表現(xiàn)為栽培棉花品種的遺傳同質(zhì)性日益嚴(yán)重，品種對(duì)不良自然環(huán)境忍耐性日益脆弱，為了探究拓寬棉花遺傳基礎(chǔ)，提高棉花的遺傳多樣性以提高棉花品種的產(chǎn)量、品質(zhì)、抗逆性等，廣泛利用能被棉花育種利用的棉屬野生種，開展遠(yuǎn)緣雜交研究變得顯為重要。毛棉是四倍體野生種，具有多毛、無蜜腺等抗蟲性狀，以及抗旱、

2、纖維品質(zhì)優(yōu)良等性狀。為了有效發(fā)掘和利用毛棉優(yōu)異基因資源，將毛棉的優(yōu)良基因向陸地棉高效轉(zhuǎn)移，本研究開展了利用分子標(biāo)記技術(shù)構(gòu)建以PCR為基礎(chǔ)的陸地棉與毛棉種間SSR分子標(biāo)記遺傳圖譜，并進(jìn)行了毛棉重要性狀的基因定位。
　　 利用高產(chǎn)品系陸地棉08N2162與毛棉雜交，F(xiàn)1自交，得到了包含93個(gè)單株的F2群體，利用該F2群體開展分子遺傳圖譜的構(gòu)建，并與高密度海陸種間遺傳圖譜進(jìn)行比較，探討了不同棉種間的染色體組分化。對(duì)茸毛基因(T1)和蜜

3、腺基因(Ne1)進(jìn)行了定位。結(jié)果如下:
　　 1.棉花種間F2群體SSR標(biāo)記遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建
　　 利用8488對(duì)SSR引物進(jìn)行親本多態(tài)性篩選，獲得親本間存在多態(tài)性的引物1347對(duì)，將其用于F2群體擴(kuò)增，共產(chǎn)生了1800個(gè)多態(tài)SSR位點(diǎn)。5108對(duì)eSSR引物中，有807對(duì)引物在親本間表現(xiàn)多態(tài)，擴(kuò)增產(chǎn)生1045個(gè)多態(tài)位點(diǎn)，多態(tài)率為15.8％;3380對(duì)gSSR引物中，有540對(duì)引物在親本間表現(xiàn)多態(tài)，擴(kuò)增產(chǎn)生755個(gè)多態(tài)

4、位點(diǎn)，多態(tài)率為16.0％。在1800個(gè)多態(tài)SSR位點(diǎn)中，雙親共顯性位點(diǎn)682個(gè)，陸地棉顯性位點(diǎn)458個(gè)，毛棉顯性位點(diǎn)660個(gè)。
　　 用作圖軟件Joinmap3.0進(jìn)行分子標(biāo)記的連鎖遺傳分析，以LOD值≥4，構(gòu)建了遺傳圖譜，1312個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)包括2個(gè)形態(tài)標(biāo)記進(jìn)入定位到棉花基因組26條染色體，46個(gè)連鎖群，圖譜全長3752.3cM，標(biāo)記間的平均遺傳距離為2.86cM;另有26個(gè)標(biāo)記建立了12個(gè)短連鎖群，不能確定定位到棉花具體染色體

5、上;其余464個(gè)標(biāo)記沒有進(jìn)入任何連鎖群。
　　 在所有定位到棉花基因組26條染色體的位點(diǎn)中，At亞組有620個(gè)位點(diǎn)，全長為1888.9cM，標(biāo)記間的平均遺傳距離為3.05cM; Dt亞組有692個(gè)位點(diǎn)，全長為1863.4cM，標(biāo)記間的平均遺傳距離為2.69cM。A5染色體含的標(biāo)記位點(diǎn)最多，有91個(gè)，A7最少，有30個(gè)標(biāo)記位點(diǎn);A6覆蓋的遺傳距離最大，為224.8cM，A4覆蓋的遺傳距離最小，為90.1cM。
　　 所有多

6、態(tài)性標(biāo)記中有506個(gè)標(biāo)記表現(xiàn)偏分離，占總標(biāo)記數(shù)的28.1％;其中255個(gè)(14.1％)偏分離標(biāo)記被定位到棉花(己)知染色體上，偏分離熱點(diǎn)區(qū)域(SDR)有24個(gè)，偏分離標(biāo)記位點(diǎn)在A、D染色體亞組間分布很不均勻，At亞組上的偏分離標(biāo)記位點(diǎn)數(shù)(89)和SDR數(shù)(7)明顯少于Dt亞組上的偏分離標(biāo)記位點(diǎn)數(shù)(166)和SDR數(shù)(17)。5個(gè)偏分離位點(diǎn)定位到12個(gè)短連鎖群上。
　　 2.與高密度海陸種間遺傳圖譜比較
　　 通過將本研究

7、所構(gòu)建的陸地棉和毛棉種間遺傳連鎖圖譜與高密度海陸種間遺傳圖譜(Guo et al.，2008)進(jìn)行比較，我們發(fā)現(xiàn)了442個(gè)同源標(biāo)記位點(diǎn)，204個(gè)分布在At亞組，238個(gè)分布在Dt亞組，相應(yīng)染色體的大部分同源位點(diǎn)存在共線性，兩圖譜都發(fā)現(xiàn)A亞組存在兩個(gè)相互易位，涉及A2/A3和A4/A5四條染色體。本研究所構(gòu)建圖譜的偏分離標(biāo)記所占比率較高，除A13外，其余所有的染色體都有分布，D5上最多，有21個(gè)偏分離位點(diǎn);而海陸種間遺傳圖譜上的偏分離位點(diǎn)