利用SSR分子标记进行海岛棉遗传多样性研究

利用SSR分子标记,对20世纪50年代我国引入海岛棉以来培育的45个国内品种(系)及8个国外品种的遗传多样性进行研究.通过256对SSR引物的筛选,选择24对扩增效果好的引物对53个海岛棉种质资源进行遗传多样性的检测分析,共检测出106个等位位点,每对引物等位位点数在2～8之间,平均为4.4.其中多态性等位基因变异97个,占91.5%.位点多态性信息含量平均为0.688,最高为0.848,最低为0.245.利用NTSYSpc2.1软件,分别计算农艺经济性状的欧氏距离(Euclid)和分子标记数据的Jaccard系数矩阵,采用UPGMA法对所选材料进行聚类分析.结果表明,两个树状聚类图基本吻合,53个品种被分为两大类,与系谱来源一致.实验证明SSR分子标记在鉴别品种和品种遗传多样性研究方面具有重要作用.     

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。     

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.     

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。     

103份亚洲棉表型多样性分析

对103份分别来源于印度、越南、贵州、广西和云南等不同地域的亚洲棉进行了表型遗传多样性分析。结果发现亚洲棉在质量性状和数量性状上均存在不同程度的遗传多样性;质量性状遗传多样性指数在主茎、叶、花、铃等不同部位表现不同;21个质量性状的多样性指数为0.04~1.01,平均0.57,3个数量性状的多样性指数为1.65~1.96,平均1.82,表明数量性状的遗传多样性大于质量性状。研究发现不同地域的亚洲棉遗传多样性不同,并将这103份亚洲棉聚类到8个组群。     

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.     

陆地棉优良种质综合评价

1997-1999年在江苏南京、河南安阳两个生态点对"八五"初选的55份棉花优良种质进行综合评价,鉴定生育期、铃重、衣分、产量、纤维品质、抗病性等农艺、经济性状.结果表明,各性状品种间差异显著;评价出某一性状优异或综合性状优良、遗传稳定的种质16份提供利用.     

110份新的棉花遗传工具材料名录

中国农业科学院棉花研究所等单位2001年1月至2003年12月承担了国家高技术研究发展计划(863计划)生物和现代农业技术领域基因操作技术主题的"棉花遗传工具材料收集、鉴定、保存和利用"课题.     

我国现存亚洲棉的表型多样性分析

对我国棉花中期库保存的200份不同地理来源的亚洲棉代表性样本进行了表型遗传多样性分析,结果表明,亚洲棉表型多样性丰富,种质间表型性状差异显著或极显著.19个表型性状的Shannon-Wiener多样性指数在0.34 ～2.15间,其大小依次为:衣分＞株高＞生育期＞铃重＞果枝始节=子指＞叶枝数＞短绒色＞黄萎病抗性＞茎色＞...