棉花有益突變體的創(chuàng)制及突變性狀的分子遺傳學(xué)鑒定.pdf

1、采用EMS化學(xué)誘變、14N重離子注入及60Coγ射線輻照3種誘變方式處理冀棉20、農(nóng)大156和農(nóng)抗2號(hào)棉花品種，利用四分位法和系譜選擇法篩選到植物學(xué)性狀、產(chǎn)量性狀和纖維品質(zhì)性狀突變體并采用SSR標(biāo)記對(duì)突變體進(jìn)行分子水平鑒定。篩選得到的有益突變體不僅可以豐富棉花種質(zhì)資源同時(shí)也為相應(yīng)基因的分離和克隆提供了研究材料。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下：
　　 1.采用1.5％甲基磺酸乙酯(EMS)處理農(nóng)大156種子幼胚獲得棕纖維、無(wú)棉酚腺體突變體

2、。對(duì)M1代淺棕纖維材料的進(jìn)一步遺傳分析，證實(shí)纖維顏色是由1對(duì)基因控制(1白色：2淺棕色：1深棕)；纖維顏色與纖維品質(zhì)性狀明顯負(fù)相關(guān)，隨著纖維顏色加深纖維長(zhǎng)度逐漸變短、強(qiáng)力逐漸變低、麥克隆值逐漸變大、伸長(zhǎng)率逐漸提高。在基因組SSR標(biāo)記的DNA水平上檢測(cè)驗(yàn)證了突變體與野生型之間的遺傳差異性。
　　 2.采用250Gy的60Coγ射線輻射農(nóng)抗2號(hào)種子，在M2代獲得了超雞腳葉、無(wú)棉酚腺體突變體。該突變體的葉形基因?yàn)長(zhǎng)oLo、無(wú)腺體基因?yàn)?/p>

3、glgl。利用經(jīng)典遺傳學(xué)方法證實(shí)超雞腳葉對(duì)闊葉為不完全顯性；突變體的無(wú)色素腺體性狀是由1對(duì)隱性基因控制，并且與葉形基因獨(dú)立遺傳?；蚪MSSR標(biāo)記的DNA水平上檢測(cè)驗(yàn)證了遺傳差異性。
　　 3.采用0.5％EMS誘變冀棉20種子。通過(guò)四分位法結(jié)合系譜選擇，在M4代獲得了M4-66-4和M4-236-5兩個(gè)突變體。M4-66-4的絨長(zhǎng)為26.58mm較對(duì)照降低了1.99mm、比強(qiáng)度為24.8cN/tex較對(duì)照下降了1.90cN/te

4、x；M4-236-5的絨長(zhǎng)為30.44mm較對(duì)照提高了1.87mm、比強(qiáng)度為30.00cN/ex較對(duì)照提高了3.30cN/tex。突變體M4：5家系的絨長(zhǎng)和比強(qiáng)度表現(xiàn)穩(wěn)定。在60對(duì)與纖維長(zhǎng)度相關(guān)和52對(duì)與纖維強(qiáng)力相關(guān)的SSR引物中BNL1414、BNL1434、BNL2821、BNL1421、BNL4030和JESPR300六對(duì)引物能夠在突變體與冀棉20之間擴(kuò)增出明顯差異的多態(tài)性33條。兩個(gè)突變體的M4:5家系的SSR多態(tài)性條帶表現(xiàn)穩(wěn)定

5、。該結(jié)果從分子水平驗(yàn)證了突變體M4-66-4、M4-236-5的遺傳穩(wěn)定性及其與冀棉20的遺傳差異性。
　　 4.采用0.125％EMS對(duì)冀棉20進(jìn)行合子誘變。在M3代篩選到突變體合誘M3-4-2，其籽指為13.12g高出對(duì)照3.61g，M3：4家系表現(xiàn)穩(wěn)定。采用0.5％EMS對(duì)冀棉20進(jìn)行種子誘變，在M4代選擇到突變體M4-97-2-4，其籽指為6.80g低于對(duì)照4.08g，M4：5家系表現(xiàn)穩(wěn)定。通過(guò)對(duì)合誘M3-4-2、M4-

6、97-2-4和冀棉20的SSR標(biāo)記多態(tài)性分析，在17對(duì)與籽指相關(guān)的SSR引物中JESPR114和CIR354兩對(duì)引物在突變體與冀棉20之間共擴(kuò)增出4條多態(tài)性條帶。對(duì)突變體的后代家系進(jìn)行DNA標(biāo)記多態(tài)性檢測(cè)，4條多態(tài)性條帶表現(xiàn)穩(wěn)定。該結(jié)果從分子水平驗(yàn)證了突變體合誘M3-4-2、M4-97-2-4的遺傳穩(wěn)定性及其與冀棉20的遺傳差異性。
　　 5.采用1.5％EMS對(duì)農(nóng)大156進(jìn)行種子誘變。在M4代篩選到突變體N-156M4-101

7、-3，其絨長(zhǎng)為30.28mm較對(duì)照提高了1.38mm、比強(qiáng)度為31.20cN/tex較對(duì)照提高了1.1cN/tex、麥克隆值為4.86較對(duì)照提高了1.03。M4：5家系表現(xiàn)穩(wěn)定。采用80Gy14N重離子注入農(nóng)大156。在M3代篩選到突變體14N-156M3-100-4，其絨長(zhǎng)為27.42mm較對(duì)照下降了1.48mm；比強(qiáng)度為23.70cN/tex較對(duì)照下降了6.4cN/tex；麥克隆值為5.13較對(duì)照提高了1.30。M3：4家系表現(xiàn)穩(wěn)定

8、。對(duì)14N-156M3-100-4、N-156EMSM4-101-3與農(nóng)大156進(jìn)行SSR多態(tài)性差異檢測(cè)。在60對(duì)與纖維長(zhǎng)度相關(guān)、52對(duì)與纖維強(qiáng)力相關(guān)、42對(duì)與麥克隆值相關(guān)的SSR引物中，BNL2821、BNL3280、BNL4030、BNL1513和TMG8五對(duì)引物能夠在突變體與農(nóng)大156之間擴(kuò)增出16條多態(tài)性條帶。兩個(gè)突變體的后代家系的SSR多態(tài)性與兩個(gè)突變體的品質(zhì)性狀表型一致，在分子水平上驗(yàn)證了兩個(gè)突變體纖維長(zhǎng)度、強(qiáng)力及細(xì)度的遺傳