發(fā)布時(shí)間：2020-11-05 19:29

　　 棉花作為一種重要的經(jīng)濟(jì)作物和紡織原料,一方面勞動(dòng)力成本的提高,棉花的種植面積不斷下降;另一方面隨著人們生活水平的提高,市場(chǎng)對(duì)棉花纖維品質(zhì)提出了更高的要求。為解決上述問題,本研究以兩個(gè)株高和纖維品質(zhì)有差異的陸地棉品種(系)中棉所49和396289為親本構(gòu)建F_2群體和F_(2:3)家系,對(duì)親本和F_2群體的160個(gè)單株分別進(jìn)行重測(cè)序和SLAF-簡(jiǎn)化基因組測(cè)序,構(gòu)建高密度遺傳圖譜,并對(duì)株高和纖維品質(zhì)進(jìn)行QTL定位及相關(guān)基因的功能注釋,為QTL的精細(xì)定位提供技術(shù)參考及分子標(biāo)記輔助育種提供理論支持。除此之外,隨著棉花種植逐漸向鹽堿較為嚴(yán)重的西北內(nèi)陸地區(qū)遷移,本研究還對(duì)群體親本及中棉所44和中棉所571等四個(gè)材料進(jìn)行室內(nèi)抗鹽試驗(yàn),希望對(duì)材料的抗鹽性有所了解并探討其可能的抗鹽機(jī)制。綜合上述研究,共獲得以下結(jié)論:1)通過對(duì)陸地棉品種(系)中棉所49和396289構(gòu)建F_2群體,對(duì)親本和160個(gè)F_2單株利用親本重測(cè)序和子代SLAF-簡(jiǎn)化基因組測(cè)序相結(jié)合的方法,獲得了含有4607個(gè)SNP標(biāo)記,總遺傳距離為3063cM,相鄰標(biāo)記間的平均距離0.898c M的高密度遺傳圖譜。2)利用F_2群體及F_(2:3)家系的共四個(gè)環(huán)境中檢測(cè)到16個(gè)與株高有關(guān)的QTLs,能夠解釋2.07-19.04%的表型變異,并且首次在ChrD05中發(fā)現(xiàn)了與株高有關(guān)的QTLs。利用Mutmap-like關(guān)聯(lián)分析方法,在ChrA07和ChrD05各獲得一個(gè)與株高有關(guān)的候選區(qū)域,結(jié)合QTL定位結(jié)果,對(duì)ChrD05進(jìn)行精細(xì)定位,獲得了18個(gè)與株高有關(guān)的候選基因,通過熒光定量PCR,其中有14個(gè)在親本間顯著差異表達(dá)。3)利用高密度遺傳圖譜對(duì)細(xì)度和成熟度在內(nèi)的7個(gè)纖維品質(zhì)性狀進(jìn)行QTL定位,共獲得157個(gè)與纖維品質(zhì)有關(guān)的QTLs,分布于20條染色體上,其中,有7個(gè)性狀的QTL分布在A03上,6個(gè)性狀的QTL分布于A04和D02上,5個(gè)性狀的QTL分布于A11和D07上,等,說明A03、A04、D02、A11和D07等染色體極有可能是控制纖維品質(zhì)性狀的關(guān)鍵染色體。在7個(gè)與纖維品質(zhì)有關(guān)的性狀中,總共有4763個(gè)基因得到注釋,在COG、GO和KEGG中分別有2416、4188和2512個(gè)基因得到注釋,這些基因中的一些可能與纖維品質(zhì)關(guān)系密切。4)通過對(duì)中49、396289、中44和中571的播種期的抗鹽性試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)材料的抗鹽能力表現(xiàn)為中571中44中49,而396289出現(xiàn)了異常,考慮到396289種子極低的發(fā)芽率和含水量以及較高的鉀鈉離子比,推測(cè)396289可能產(chǎn)生了“避鹽機(jī)制”,即在鹽脅迫條件下其種子處于休眠狀態(tài),若將其種子移到對(duì)照的條件下發(fā)芽率可能會(huì)提高。
【學(xué)位單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S562
【部分圖文】：

圖 2.1 SNP 標(biāo)記分型Figure 2.1 SNP marker typing表示所有的標(biāo)記類型；Y 軸表示該標(biāo)記類型的標(biāo)記個(gè)數(shù)。e X axis represents all marker types; the Y axis represents the number of markers for that marker type.2 遺傳圖譜構(gòu)建確保遺傳圖譜質(zhì)量以及連鎖群上標(biāo)記盡可能均勻分布，將可用 SNP 標(biāo)記按以下規(guī)選：過濾掉親本測(cè)序深度 4×以下的標(biāo)記以及嚴(yán)重偏分離(P<0.001)的標(biāo)記，篩選所有子代半數(shù)以上個(gè)體的標(biāo)記，最終得到 5182 個(gè)可用于作圖的 SNP 標(biāo)記。通過與比對(duì)將 SNP 劃分到 26 個(gè)連鎖群中，過濾掉與兩兩標(biāo)記間 MLOD 值均低于 3 的標(biāo)記7 個(gè)上圖標(biāo)記，上圖率為 88.90%，總圖距為 3063.4cM，標(biāo)記的平均間距為 0.898c26 條染色體上的標(biāo)記數(shù)在 22 到 650 的范圍之內(nèi)，遺傳距離在 25.31 到 192.16cM傳距離最小為 0.18cM，最大為 1.66cM，而 A09 染色體上的 Gap 最大為 18.85cM，除 A06 小于 90%以外，其余均大于 90%，而 D05 和 D11 則是 100%，見表 2.5，圖 2

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第二章 高密度遺傳圖譜構(gòu)建chromosome; Singleton Percent (%): ratio of sites for double exchange; Missing Percent (%): missing ratio; Spearman: Spearman rank correlationcoefficient, the closer to 1 the better the collinearity.(%) Spearman

圖 2.3 遺傳圖譜與基因組共線性分析Figure 2.3 Genetic map and genome collinearity analysis注：x 軸表示 26 條染色體的遺傳距離，并且 y 軸表示參考基因組的 26 條染色體的物理距離。Note: The x-axis represents the genetic distance of 26 chromosomes, and the y-axis represents the physical distance of the 26 chromosomes of thereference genome.2.3 討論與結(jié)論2.3.1 重測(cè)序與 SLAF 測(cè)序結(jié)合的特點(diǎn)隨著大量植物的基因組數(shù)據(jù)被公開，重測(cè)序和簡(jiǎn)化測(cè)序在不同物種中得到了廣泛應(yīng)用(Causseet al.2013; Takagi et al.2015b; Liang et al.2016)，但是二者 SNP 開發(fā)能力以及成本差異較大。基于SNP 標(biāo)記的優(yōu)越性(Wang et al.2015b) 以及 NGS 技術(shù)的發(fā)展，SLAF-seq 簡(jiǎn)化測(cè)序應(yīng)運(yùn)而生，SLAF-seq 可依據(jù)不同的參考基因組設(shè)計(jì)不同的酶切方案，根據(jù) dual-index 測(cè)序開發(fā)高質(zhì)量的標(biāo)記，以及動(dòng)態(tài)的過濾可疑標(biāo)記(Zhang et al.2015a; Zhang et al.2016b)等。Zhang 等(Zhang et al.2016b)對(duì)RIL群體（196個(gè)個(gè)體）利用SLAF-seq開發(fā)了第一張陸地棉高密度遺傳圖譜，共獲得了443.65Mb的 clean reads，而齊等(Qi et al.2017)對(duì)陸地棉 F2群體（188 個(gè)個(gè)體）利用 GBS-seq 的方法測(cè)序，共獲得了 908Mb 的 clean reads，而在本研究利用親本重測(cè)序和子代 SLAF 測(cè)序相結(jié)合的策略，對(duì)
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 葉紅;李平波;高冠軍;張慶路;何予卿;;水稻抽穗期QTL的遺傳定位和效應(yīng)驗(yàn)證[J];分子植物育種;2015年08期

2 劉俊峰;張斌;李梅;劉莉;聞鳳英;;利用DH群體構(gòu)建大白菜分子遺傳圖譜[J];華北農(nóng)學(xué)報(bào);2015年02期

3 吳巧娟;劉劍光;趙君;肖松華;;棉花耐鹽堿性狀的QTL定位[J];江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2014年05期

4 何蕊;石玉真;張金鳳;梁燕;張保才;李俊文;王濤;龔舉武;劉愛英;商海紅;鞏萬奎;白志川;袁有祿;;利用染色體片段代換系定位陸地棉株高QTL[J];作物學(xué)報(bào);2014年03期

5 楊小菊;趙昕;石勇;李新榮;;鹽脅迫對(duì)砂藍(lán)刺頭不同器官中離子分布的影響[J];草業(yè)學(xué)報(bào);2013年04期

6 南文智;吳嫚;于霽雯;范術(shù)麗;黃雙領(lǐng);李興麗;張紅衛(wèi);張金發(fā);喻樹迅;;利用高通量測(cè)序技術(shù)鑒定棉纖維發(fā)育相關(guān)miRNAs及其靶基因[J];棉花學(xué)報(bào);2013年04期

7 李靜;劉明;孫晶;李思楠;李文濱;武小霞;;Na~+(K~+)/H~+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NHX基因的研究進(jìn)展[J];大豆科學(xué);2011年06期

8 王新坤;潘兆娥;孫君靈;何守樸;唐燦明;杜雄明;;陸地棉矮稈突變體株高和纖維品質(zhì)的QTL定位及相關(guān)性研究[J];核農(nóng)學(xué)報(bào);2011年03期

9 桑云;趙亮;張坤普;田紀(jì)春;葉寶興;;小麥DH群體穗下節(jié)間直徑、莖壁厚及莖壁面積的QTL定位[J];作物學(xué)報(bào);2010年01期

10 楊鑫雷;王志偉;張桂寅;潘玉欣;吳立強(qiáng);李志坤;王省芬;馬峙英;;棉花分子遺傳圖譜構(gòu)建和纖維品質(zhì)性狀QTL分析[J];作物學(xué)報(bào);2009年12期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 賈曉昀;陸地棉種內(nèi)高密度遺傳圖譜構(gòu)建及重要農(nóng)藝性狀QTL定位[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2017年

2 王寒濤;陸地棉遺傳圖譜的構(gòu)建及其重要農(nóng)藝性狀的QTL定位[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 孔廣超;陸地棉RIL群體遺傳圖譜構(gòu)建及產(chǎn)量與纖維品質(zhì)QTL定位[D];浙江大學(xué);2009年

4 林忠旭;棉花分子標(biāo)記遺傳連鎖圖構(gòu)建和產(chǎn)量、纖維品質(zhì)相關(guān)性狀定位[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 宋立奕;鹽脅迫對(duì)青檀幼苗生長(zhǎng)及生理特性的影響[D];南京林業(yè)大學(xué);2004年

本文編號(hào)：2872082