棉花品种资源群体产量与纤维品质性状相关基因的关联分析

由于陆地棉的遗传基础狭窄，品种间DNA标记多态性低，目前利用分子标记构建的陆地棉种内遗传图谱的覆盖率普遍偏低，严重制约了在全基因组水平上搜索数量性状基因位点（QTL）的能力。近年发展起来的以连锁不平衡分析为基础的关联分析方法为品种资源群体中QTL的全基因组分析与定位提供了新的手段。本研究用棉花全基因组背景标记和目前已经定位的产量和纤维品质性状主效QTL连锁的SSR标记对陆地棉骨干亲本和种质资源群体进行关联分析作图，在棉花全基因组范围内发掘骨干亲本和种质资源材料中控制产量和纤维品质性状的基因，并在该群体中验证已报道的产量和纤维品质QTL，为利用分子标记技术改良陆地棉的产量和品质性状创造条件，也为今后在丰富的棉花种质资源中全面地发掘育种目标性状的控制基因、从全基因组水平理解棉花重要农艺性状的遗传基础提供新的研究策略。

本研究用全基因组关联分析的方法，对266个陆地棉品种和资源材料组成的试验群体进行关联分析，试图明确试验群体中各材料的遗传进化关系和育种利用价值，揭示陆地棉连锁不平衡模式，发掘陆地棉基因组中控制产量和品质性状的基因位点和相关区域和分布状况，探索陆地棉全基因组基因发掘的新方法。本项目通过三年的执行，完成项目全部计划内容，得到如下结果：.1、在266个陆地棉品种和资源材料组成的试验群体中，遗传相似系数最小为0.65,最大为0.97，67%以上的材料之间遗传相似系数大于0.70。在全基因组水平上，群体的连锁不平衡值随着遗传距离的增大，迅速减小。LD值小于0.1时，遗传距离小于2cM。在不同的染色体上，连锁不平衡衰减的速度有所区别。.2、利用两年两点实验数据，检测到142个标记位点至少在2个环境中与单株结铃数、单铃重、衣分、单株皮棉产量、纤维长度、纤维强度、纤维马克隆值等性状相关联。这些关联的位点在基因组中有明显的聚集现象。在14条染色体上鉴定了20个影响产量和品质的重要染色体区段（<20.0 cM）。.3、从已发表的文献中选择40个与产量和纤维品质主效QTL连锁的标记位点，用关联分析方法在试验群体中进行验证，发现16个标记位点被检测到与目标性状基因相关联。用分离群体的F2：3家系数据对142个标记位点中的17个多态标记位点进行单标记分析，发现8个标记位点与目标性状基因连锁。.4、通过本项目的执行，已培养研究生2名，已发表论文/论著3篇。