我国亚洲棉地方品种抗旱QTL全基因组关联分析

Asiatic cotton（G. arboreum L） possesses favorable traits of drought tolerance, and has an enormous capacity for maintaining the products of lint in arid or barren land conditions. It is singnificantly important to strengthen the research of exploiting drought tolerant QTL,for improving the tolerance of current cotton varieties and ensuring the products of cotton.Based on the SSR marker analysis, this study will analyze the population structure of G. arboreum race.sinense landraces,evaluate the extent of linkage disequilibrium (LD),and perform genome wide association studies for screening the drought tolerant QTL ,with the softwares of Structure and Tassel.It will be usefull for marker-assisted selection (MAS) programs of drought tolerance breeding in cotton, and will lay the foundations to research the mechanism of drought tolerance,map and clone the QTL.

亚洲棉具有突出的抵抗和忍耐干旱的能力，在干旱或贫瘠的生长环境下具有保持高产和稳产的潜力，加强亚洲棉抗旱QTL的挖掘,对改良现有棉花品种的抗逆性、保障棉花生产具有重要的现实意义。本研究通过SSR分子标记技术，采用Structure、Tassel软件，分析我国亚洲棉地方品种的群体结构与连锁不平衡水平，从全基因组水平筛选与抗旱QTL显著关联的分子标记。本研究将有助于建立棉花抗旱育种分子标记辅助选择体系，为研究棉花抗旱机制、抗旱基因的遗传定位与克隆奠定基础。

亚洲棉具有突出的抵御和忍耐干旱的能力，对筛选到的200份亚洲棉在苗期进行抗旱鉴定，发现群体材料苗期相对成活率各不相同，有较大的变动范围，剔除极端值后，群体的抗旱指标符合正态分布。基因型鉴定发现，群体具有较高的多样性，平均多样性指数达到0.53，平均遗传距离达到0.26，全部材料可以聚为三类。采用Strucure进行群体结构分析发现，选用的亚洲棉存在着一定的群体结构。整个群体可以分成三个亚群，各亚群分别包含有为42、40、46份材料，剩余材料归为混合群体。第一亚群材料主要来自于长江流域，第二亚群材料主要来自北方，第三亚群材料主要来自西南地区。群体结构分析结果与基于遗传距离的聚类分析结果相一直。亚群间遗传分化分析，发现第二亚群与第三亚群分化系数最大，群体间和群体内的遗传分化都没有达到显著水平，亚洲棉群体遗传分化不严重。亚洲棉材料间存在连锁不平衡在衰减，连锁不平衡衰减速率为2-3cM。以群体结构作为协变量，采用一般线性模型抗旱性状进行关联分析，筛选到与抗旱相关的位点11个（p ≤1×10-2），其中5个位点表现为正效应，能显著提高材料的抗旱特性，其中BNL4053_205表型解释率到6.8%。然而采用混合模型分析，只能筛选到4个与抗旱性状显著关联的位点。