论文题目: 棉花分子标记遗传连锁图构建和产量、纤维品质相关性状定位
论文类型: 博士论文
论文专业: 植物遗传育种学
作者: 林忠旭
导师: 张献龙
关键词: 棉花,遗传连锁图,定位,产量,纤维品质
文献来源: 华中农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 棉花是世界上重要的经济作物,棉花纤维是纺织工业的重要原料,在国民经济中占有重要的战略地位。在棉花工作者的不断努力下,棉花产量大幅度提高,其它性状如品质、抗病性、抗虫性也得到了很大的改善。然而,随着纺织工业的飞速发展,棉花品种改良的速度落后于纺织技术的发展,尤其是纤维品质的提高远不能满足纺织工业的技术要求。培育高产、优质的棉花品种是当务之急,但是,由于产量与纤维品质性状呈负相关,传统育种很难同时对产量与纤维品质性状进行改良。分子标记的出现以及分子数量遗传学的兴起,可以将数量性状分解成单个孟德尔因子进行详细剖析,从而更加细致地了解数量性状的遗传规律,将优良性状进行有目的地组合。本研究在构建分子遗传连锁图的基础上,对产量、品质性状进行QTL分析,所得结果如下: 1.SRAP分子标记在棉花遗传研究中的应用 SRAP(Sequence-related Amplified Polymorphism)是一种新型的基于PCR的标记系统,通过独特的引物设计对ORFs(open reading frames)进行扩增。该标记具有简便、稳定、中等产率、可产生共显性标记、便于克隆测序目标片段的特点。自创立以来,SRAP标记已被应用于图谱构建、比较基因组学、遗传多样性分析和基因定位的研究。 本研究将SRAP标记应用于棉花的遗传研究,并建立了完整的PCR反应体系,此体系稳定可靠、扩增效果好、可重复性强。 用SRAP对Pima90和邯郸208进行多态性筛选,结果表明SRAP标记在两个亲本之间表现出很强的多态性,每个引物组合可产生50个左右清晰可辨的条带。选取多态性好的76个引物组合进行群体分析,共得到285条多态性条带,每组合的多态性条带数从1～13不等。平均每个引物组合产生3.75个多态性条带。对得到的285个多态性标记进行连锁分析,构建遗传连锁图。237个标记进入39个连锁群(LOD≥3.0),48个独立,总长3030.7cM,覆盖整个基因组的65.4%。每个连锁群有2～13个标记,最长的连锁群为227.4cM,最短的连锁群为5cM。标记间最大间距为42.8cM,最小间距为0.2cM,标记间平均间距12.79cM。标记在整个连锁群中分布比较均匀,没有标记聚集在一起的现象。这是首张用SRAP标记构建的棉花分子遗传连锁图谱。
论文目录:
中文摘要
Abstract
第一章 SRAP分子标记在棉花遗传研究中的应用
1． 文献综述
1．1 DNA分子标记
1．1．1 DNA分子标记的发展
1．1．2 DNA分子标记的分类
1．1．3 主要分子标记的原理及特点
1．1．3．1 RFLP标记
1．1．3．2 RAPD标记
1．1．3．3 SSR标记
1．1．3．4 AFLP标记
1．1．4 最新发展的分子标记及其应用
1．2 棉花研究中应用的分子标记
1．3 研究的目的和内容
2． SRAP标记在棉花遗传研究中的应用
2．1 材料和方法
2．1．1 F_2分离群体的构建
2．1．1．1 海岛棉、陆地棉种间杂交群体
2．1．1．2 陆地棉种内杂交群体
2．1．2 总 DNA提取
2．1．3 SRAP标记分析
2．1．4 数据整理及连锁分析
2．1．4．1 带型记录
2．1．4．2 标记命名
2．1．4．3 连锁分析
2．2 结果
2．2．1 SRAP标记反应体系的建立
2．2．2 SRAP标记在海岛棉、陆地棉种间杂交 F_2分离群体中的表现
2．2．2．1 亲本间多态性 SRAP标记的筛选
2．2．2．2 棉花 SRAP分子标记连锁图的构建
2．2．3 SRAP标记在陆地棉种内F_2分离群体中的表现
3． 讨论
第二章 海岛棉、陆地棉种间遗传连锁图的构建以及纤维品质性状的分子定位
1． 文献综述
1．1 植物 QTL研究体系
1．1．1 QTL定位的原理与方法
1．1．2 分子遗传连锁图谱的构建
1．1．2．1 作图群体
1．1．2．2 分子标记的选择
1．1．2．3 图谱制作的原理和软件
1．1．3 QTL定位
1．1．3．1 QTL定位的统计学方法
1．1．3．2 QTL定位的软件
1．1．4 QTL在育种上的应用
1．2 四倍体棉花基因组的特点
1．3 海岛棉、陆地棉种间遗传连锁图构建进展
1．4 基于棉花海岛棉、陆地棉种间群体的分子标记定位
1．5 本研究的内容和意义
2． 海岛棉、陆地棉种间遗传连锁图的构建以及纤维品质性状的分子定位
2．1 材料与方法
2．1．1 供试材料
2．1．2 田间种植和性状考察与分析
2．1．2．1 田间种植
2．1．2．2 性状考察
2．1．2．3 性状统计分析
2．1．3 总 DNA提取方法
2．1．4 SSR、RAPD和 SRAP分析
2．1．5 带型记载及标记命名
2．1．6 QTL的命名
2．1．7 图谱构建与 QTL扫描
2．1．8 连锁群的染色体定位
2．2 结果与分析
2．2．1 亲本间性状差异
2．2．2 F_2:3家系的性状分离
2．2．3 亲本间多态性筛选及标记分离
2．2．4 连锁分析及图谱构建
2．2．5 连锁群的染色体定位
2．2．6 偏分离标记的分布
2．2．7 棉花纤维品质 QTLs检测
3． 讨论
3．1 统计软件运行环境
3．2 两种银染方法的选择
3．3 作图群体
3．4 SRAP标记的优势
3．5 遗传连锁图
3．6 分子标记的偏分离
3．7 纤维性状相关的 QTLs
3．8 QTL的应用
第三章 陆地棉种内遗传连锁图的构建及产量、纤维相关性状的 QTL定位
1． 文献综述
1．1 陆地棉种内遗传连锁图构建研究进展
1．2 基于陆地棉种内群体的相关性状定位
1．3 本研究的内容和意义
2． 陆地棉种内遗传连锁图的构建及产量、纤维相关性状的 QTL定位
2．1 材料与方法
2．1．1 供试材料
2．1．2 田间种植和性状考察与分析
2．1．2．1 田间种植
2．1．2．2 性状考察
2．1．2．3 性状统计分析
2．1．3 总 DNA提取方法
2．1．4 SSR、RAPD和 SRAP分析
2．1．5 带型记载及标记命名
2．1．6 QTL的命名
2．1．7 图谱构建与 QTL扫描
2．1．8 连锁群的染色体定位
2．2 结果与分析
2．2．1 亲本间性状差异及杂种的表现
2．2．1．1 两亲本之间的性状差异
2．2．1．2 杂种一代的表现
2．2．1．3 DH962相对于晋棉6号的表现
2．2．2 F_2:3家系的性状分离
2．2．3 性状之间的相关分析
2．2．3．1 产量组成成分之间的相关分析
2．2．3．2 纤维相关性状之间的相关性
2．2．3．3 产量性状与纤维性状之间的相关性
2．2．4 亲本间多态性标记筛选及其在 F_2群体中的表现
2．2．5 连锁分析及图谱构建
2．2．6 连锁群的染色体定位
2．2．7 偏分离标记的分布
2．2．8 棉花产量、纤维品质性状的 QTLs检测
2．2．8．1 棉花产量相关的 QTLs
2．2．8．2 棉花纤维品质相关的 QTLs
2．2．9 棉花产量、纤维品质相关性状的单因子方差分析
2．2．9．1 棉花产量相关性状的单因子方差分析
2．2．9．2 棉花纤维品质相关性状的单因子方差分析
2．2．10 相关的性状共同 QTLs/标记
3． 讨论
3．1 试验材料
3．2 陆地棉种内群体的多态性
3．3 遗传连锁图
3．4 分子标记的偏分离
3．5 棉花产量、纤维性状相关的 QTL/标记
3．6 QTL的应用
参考文献
致谢
附录1 棉花 DNA的抽提(CTAB法)
附录2 分子标记反应体系
附录3 聚丙烯酰胺凝胶电泳
发布时间: 2005-12-05
参考文献
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