利用黄褐棉(Gossypium mustelinum) 导入系发掘利用其优异基因

现代陆地棉(G. hirsutum)栽培种遗传基础狭窄，对生物和非生物胁迫具有高度的遗传脆弱性；而野生棉提供了广阔的基因资源库，发掘其优异基因可以创造丰富的种质资源用于陆地棉改良，提高其纤维品质、增强抗病抗逆性。黄褐棉是三个异源四倍体野生棉之一，具有抗黄萎病的优良特性，同时还具有优良的品质基因以及潜在的其它优异基因。本研究在构建黄褐棉与陆地棉种间图谱的基础上，利用回交高世代群体，分子标记辅助选择出一套共60个覆盖整个棉花基因组的导入系(Introgression Lines, ILs)。利用这套导入系对黄萎病抗性、耐盐性、产量及纤维品质性状进行遗传评价，开展QTL定位；同时，在导入系中进一步选择鉴定，构建基于QTL的近等基因系，开展基于AFLP的DNA甲基化研究，从表观遗传学上探讨棉花抗病耐盐的机理，而优良的近等基因系可以作为种质资源直接用于培育优质抗病耐盐的棉花品种。

现代陆地棉(G. hirsutum)栽培种遗传基础狭窄，对生物和非生物胁迫具有高度的遗传脆弱性；而野生棉提供了广阔的基因资源库，发掘其优异基因可以创造丰富的种质资源用于陆地棉改良。黄褐棉是与陆地棉遗传距离最远的异源四倍体野生棉，因此很可能存在一些潜在的优异基因。本研究以前期选择的一套陆地棉背景的黄褐棉导入系为材料，开展黄萎病抗性、耐盐性、产量及纤维品质性状遗传评价及QTL定位，检测到100余个相关QTL，其中包括一些突出的纤维强度及黄萎病抗性QTL；同时，在导入系中进一步选择鉴定，构建了基于目标QTL的近等基因系，部分优良家系已作为种质资源用于陆地棉纤维品质及黄萎病抗性的改良。本研究还开展了棉花黄萎病抗性机理的DNA甲基化研究，初步结果表明，黄萎病抗性亲本及近等基因系黄萎病胁迫下全基因组水平DNA甲基化水平上升，暗示棉花基因组甲基化水平的提高在黄萎病抗性中发挥重要作用。