大铃棉中棉所48主要经济性状的分子标记与QTL定位

本研究利用4961对的SSR引物对中棉所48的两个亲本进行多态性筛选,结果筛选到71对条带清晰,稳定性好的多态性引物,用这些引物对261个F2群体进行扩增构建连锁图,获得了包含有49个标记位点的14个连锁群,共覆盖498.7cM,约占棉花总基因组10.0%的遗传图谱。采用WinQTL Cartographer 2.5的复合区间作图法（CIM）,对F2群体的铃重、衣分及纤维品质进行分析,共检测到11个稳定的 QTLs,其中铃重有2个,衣分4个,纤维整齐度2个,纤维细度2个,纤维伸长率1个。这些稳定表达的QTLs,能解释较大的表型变异,可用于纤维品质及产量性状的标记辅助选择,也可为大铃、优质棉的分子标记辅助选择,改良、提高大铃基因的选择效率,提供理论依据。     

大铃棉中棉所48主要经济性状的QTL定位分析

利用4961对SSR引物对中棉所48的2个亲本进行多态性筛选,结果筛选到71对条带清晰、稳定性好的多态性引物,利用这些引物对261个F2群体进行扩增构建连锁图,获得了包含有49个标记位点的14个连锁群,共覆盖498.7cM,约占棉花总基因组10.0％的遗传图谱.采用WinQTL Cartographer 2.5的复合区间作图法(CIM),对F2群体的铃重、衣分及纤维品质进行分析,共检测到l1个稳定的QTLs,其中铃重2个、表分4个、纤维整齐度2个、纤维细度2个、纤维伸长率1个.这些稳定表达的QTLs能解释较大的表型变异,可用于纤维品质及产量性状的标记辅助选择,也可为大铃、优质棉的分子标记辅助选择,改良、提高大铃基因的选择效率,提供理论依据.     

棉花种间杂交渐渗系SSR及农艺性状分析

利用87对多态性SSR和EST-SSR引物,对57份棉属种间杂交渐渗系及其6个代表性血缘亲本进行了鉴定分析.共检测到540个等位变异,多态性等位变异占98.5%,EST-SSR变异占63.9%,41个SSR标记定位在棉花基因组的22条染色体上.种质间成对相似系数为0.553～0.937,平均为0.748.渐渗系的SSR聚类与种质材料的系谱来源基本吻合,而和农艺性状聚类结果相差很大,前者更能反映其亲缘关系.     

18个彩色棉品系的SSR指纹分析

本研究利用SSR技术建立了18个彩色棉品系的DNA指纹图谱,在110对SSR引物中筛选到10对扩增效果较好的引物,应用其中的4对构建了18个彩色棉的分子检索模式图。同时用这10对引物对18个彩色棉进行了聚类分析,对它们的亲缘关系作了初步探讨。     

利用表型数据构建陆地棉核心种质

以5963份陆地棉种质资源为材料,根据品种主要突变性状和品种类型分组成11组群,在分组的基础上利用21个表型性状,用非加权类平均聚类分析法,构建了281份陆地棉核心种质,占全部种质资源总量的4.71%。利用不同性状的均值t测验、方差F测验、变异系数、多样性指数t检验、均值、极差、表型方差、变异系数、均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率、变异系数变化率、主成分分析等参数进行核心种质代表性检验和评价。结果表明,所构建的陆地棉核心种质可以代表全部种质的遗传多样性。     

棉花胚珠和叶片激素含量与纤维性状的相关分析

对具有同一遗传背景的35份变异材料,在特定生育时期,进行了叶片和胚珠内源激素含量与其纤维性状的典型相关和主成分分析。结果表明,棉花激素与纤维性状间存在一定的相关关系,胚珠和叶片激素含量与纤维性状的相关关系存在较大差异。在胚珠中,IAA、ABA、GAs、ZRs 4种激素与纤维性状的相关关系中,ABA与衣分的显著正相关最重要,而在叶片中,GAs与纤维麦克隆值的极显著正相关则起着决定性的作用。激素和纤维性状的主成分分析结果表明,第一主成分与激素有关,胚珠中的主要因子是IAA和ABA,叶片中则是ABA、ZRs、GAs,第二主成分中最重要的因子为纤维强度和长度。     

基于棉花参比种质的SSR多态性核心引物筛选

棉花品种间遗传多样性的评价和遗传图谱构建都需要大量多态性的SSR标记。本研究通过构建棉花参比种质(panel), 高效快速地筛选出棉花多态性核心引物。本实验选用12份表型性状和遗传差异较大的棉花种质作为参比种质, 对来自Cotton Microsatellite Database (CMD)网站上 (http://www.cottonssr.org) 的5,914对棉花SSR引物进行了PCR扩增。结果表明: 在不同棉种间多态性的引物有4,800对, 约占有效扩增引物(5,300对)的90.6%; 能区分不同品种间差异的引物大约有500对, 占有效扩增引物的9.4%。我们推荐其中319对扩增效果好、条带清晰的引物作为棉花种质资源鉴定和分子指纹分析的核心引物, 其中277对能把陆地棉品种间的差异鉴别出来。此外, 我们还找到了在陆地棉、海岛棉及亚洲棉三大栽培棉中都有差异的13对共同SSR引物, 建议作为分子指纹分析和种质鉴定的首选引物。本研究公开了319对核心SSR引物及其多态性信息, 有利于规范引物筛选程序、提高引物筛选效率, 对棉花种质资源的遗传多样性分析、指纹图谱构建, 以及种子真伪性和纯度的鉴定等都具有现实意义。     

一个种植90余年的地方品种——开远木棉

棉花在我国西南的热带、亚热带地区能够像"树"一样多年生长,老百姓称之为"木棉".开远木棉是引进的国外海岛棉在开远地区经过长期种植和选择形成的地方品种,已经在开远种植了90余年,最大年种植面积4700hm2,近年已作为"树"绿化部分山坡.开远木棉在田间保存期间,其形态特征基本上没有改变,抗逆性还得到了加强,是一个优良的地方品种.     

引进海岛棉种质的SSR遗传多样性分析

利用95对SSR分子标记对56份海岛棉种质进行遗传多样性分析,其中33份来自于俄罗斯,5份来自埃及,2份来自美国,1份来自阿尔巴尼亚,8份来自我国新疆,7份来自我国云南、江苏等地。结果表明,95对SSR引物在56个海岛棉品种中共测出了384个等位基因,其中多态性等位基因296个,占77.1%。每对引物等位基因变幅是2~9个,平均为4.1个。基因多样性指数(H)在0.035~2.931之间,平均为0.879。Shannon信息指数(I)在0.090~4.417之间,平均为1.363。各指数的趋势一致。95对SSR引物的多态性信息含量PIC变幅为0.035~0.926,平均为0.698。56份海岛棉品种两两间的相似系数在0.585~0.952之间,主要集中在0.6~0.8之间,占整个数据的97%,平均遗传相似系数为0.7。从整体上来看,56份海岛棉的遗传相似系数较高,从聚类图上可以看出,以遗传距离为0.69为标准,56份海岛棉品种可分为4类。第1类主要是前苏联海岛棉为主的27份品种,其中来自埃及的吉扎77和来自美国的派字棉以及中239都归到了这一类。第2类较复杂,但主要是以来自新疆的6份海岛棉和来自埃及的吉扎系列的4份为主。第3类包括8个品种,主要是来自于前苏联的6个品种、来自于新疆的巴3116和河北的冀B91-45。第4类只有来自于前苏联的L-8007,独自成一类。研究结果表明SSR作为一种共显性标记,尤为适用于海岛棉及其亲本的系谱分析及鉴定。因而,SSR标记技术可以为海岛棉育种实践工作中的亲本选配,提供可靠的分子水平上的依据。     

不同棉花种质资源耐热性鉴定

随着全球气候变暖,高温胁迫已经成为影响棉花产量的主要因素之一.中国棉花种植区,在7月和8月棉花花铃高峰期经常出现周期性极端高温胁迫,导致蕾铃脱落,降低了产量,因此棉花耐热性种质的筛选迫在眉睫.本试验在新疆吐鲁番自然高温条件下,调查200份不同棉花种质资源的脱落率、花粉活力、叶片萎蔫程度、花粉形态、不孕子率等田间性状.然后选择29份不同耐热性种质在河南安阳种植,调查30、35、40、45和50℃离体培养条件下的花粉萌发率.不同耐热性种质资源在自然高温条件下的鉴定指标和室内离体培养花粉萌发率存在着极显著的差异.而且不同鉴定指标间也存在着不同的相关性.结合田间调查结果和花粉离体培养萌发率,将29份种质划分为耐高温型、较耐高温型、高温较敏感型和高温敏感型种质,并初步确定了耐热性的鉴定指标.