陆地棉高产优质QTL初步定位和标记辅助选择

【作者】 张素君； 江振兴； 张建宏； 刘存敬； 唐丽媛； 崔瑞敏； 迟吉娜； 田海燕； 甄军波； 张香云；

【机构】 河北省农林科学院棉花研究所/农业部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室/国家棉花改良中心河北分中心； 河北行政学院；

【摘要】 棉花产量、纤维品质等性状都属数量性状,由多个基因控制,易受环境影响,现有QTL位点大多来自于陆地棉和海岛棉的种间杂种,直接利用于棉花育种难度大,挖掘陆地棉中与产量、纤维品质紧密连锁的分子标记,可以大大提高标记辅助选择效率,加快育种进程。本试验以Z311-2和1498为亲本材料,构建F₂及F_2:3分离群体。其中Z311-2为（冀棉10号×538）F1×冀棉22后代系谱法选育而成,丰产性好、抗病性强,产量水平明显高于亲本1498;1498为国审品种冀228优系,其纤维断裂比强度和长度表现突出。以F₂群体为作图群体,利用不同来源的3989对SSR引物对亲本及F1进行了多态性筛选,共筛选出33对多态性引物,共36个多态性位点,占筛选总引物的0.9%,将所得的多态性引物对230个F₂群体单株进行基因型检测,利用Joinmap3.0软件构建了4个连锁群,共覆盖237.1 cM,单个连锁群最长112.4 cM,最短1.3 cM,平均每个连锁群覆盖59.28 cM。每个连锁群包含的标记位点数从2个到7个不等,平均每个连锁群包含3.75个标记位点,标记间平均相距15.8 cM,QTL与标记间最小距离为8.7 cM。结合2年纤维品质性状和产量性状,利用QTLIciMapping 3.2软件以复合区间作图法进行QTL定位分析,共定位F₂和F_2:3世代都检测到的纤维品质5个性状的15个QTLs,其中纤维断裂比强度相关的4个,马克隆值3个,断裂伸长率2个,纤维长度和长度整齐度指数各3个。每个QTL分别解释0.03%³9.68%的表型变异,QTL解释各性状的全部表型变异为18.02%⁸9.91%。共定位F₂和F_2:3世代都检测到的产量相关的6个性状的11个QTLs,其中与子棉相关的2个,皮棉2个,衣分1个,单株结铃数2个,果枝数1个,株高3个。每个QTL分别解释0.09%³7.09%的表型变异,QTL解释各性状的全部表型变异为7.87%⁵3.36%。上述获得的在2个世代稳定表达的主效QTL,为分子标记辅助选择育种奠定了基础。此外,利用发掘的标记在群体后代筛选到18个纤维品质优异(纤维长度大于32 mm,断裂比强度大于32 cN·tex^-1,马克隆值4⁵)的株系,2个高衣分品系（衣分大于42%）。更多还原