發(fā)布時間：2020-11-05 19:29

　　 棉花作為一種重要的經濟作物和紡織原料,一方面勞動力成本的提高,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,市場對棉花纖維品質提出了更高的要求。為解決上述問題,本研究以兩個株高和纖維品質有差異的陸地棉品種(系)中棉所49和396289為親本構建F_2群體和F_(2:3)家系,對親本和F_2群體的160個單株分別進行重測序和SLAF-簡化基因組測序,構建高密度遺傳圖譜,并對株高和纖維品質進行QTL定位及相關基因的功能注釋,為QTL的精細定位提供技術參考及分子標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重的西北內陸地區(qū)遷移,本研究還對群體親本及中棉所44和中棉所571等四個材料進行室內抗鹽試驗,希望對材料的抗鹽性有所了解并探討其可能的抗鹽機制。綜合上述研究,共獲得以下結論:1)通過對陸地棉品種(系)中棉所49和396289構建F_2群體,對親本和160個F_2單株利用親本重測序和子代SLAF-簡化基因組測序相結合的方法,獲得了含有4607個SNP標記,總遺傳距離為3063cM,相鄰標記間的平均距離0.898c M的高密度遺傳圖譜。2)利用F_2群體及F_(2:3)家系的共四個環(huán)境中檢測到16個與株高有關的QTLs,能夠解釋2.07-19.04%的表型變異,并且首次在ChrD05中發(fā)現了與株高有關的QTLs。利用Mutmap-like關聯(lián)分析方法,在ChrA07和ChrD05各獲得一個與株高有關的候選區(qū)域,結合QTL定位結果,對ChrD05進行精細定位,獲得了18個與株高有關的候選基因,通過熒光定量PCR,其中有14個在親本間顯著差異表達。3)利用高密度遺傳圖譜對細度和成熟度在內的7個纖維品質性狀進行QTL定位,共獲得157個與纖維品質有關的QTLs,分布于20條染色體上,其中,有7個性狀的QTL分布在A03上,6個性狀的QTL分布于A04和D02上,5個性狀的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性狀的關鍵染色體。在7個與纖維品質有關的性狀中,總共有4763個基因得到注釋,在COG、GO和KEGG中分別有2416、4188和2512個基因得到注釋,這些基因中的一些可能與纖維品質關系密切。4)通過對中49、396289、中44和中571的播種期的抗鹽性試驗,發(fā)現材料的抗鹽能力表現為中571中44中49,而396289出現了異常,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396289可能產生了“避鹽機制”,即在鹽脅迫條件下其種子處于休眠狀態(tài),若將其種子移到對照的條件下發(fā)芽率可能會提高。
【學位單位】：中國農業(yè)科學院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S562
【部分圖文】：

圖 2.1 SNP 標記分型Figure 2.1 SNP marker typing表示所有的標記類型；Y 軸表示該標記類型的標記個數。e X axis represents all marker types; the Y axis represents the number of markers for that marker type.2 遺傳圖譜構建確保遺傳圖譜質量以及連鎖群上標記盡可能均勻分布，將可用 SNP 標記按以下規(guī)選：過濾掉親本測序深度 4×以下的標記以及嚴重偏分離(P<0.001)的標記，篩選所有子代半數以上個體的標記，最終得到 5182 個可用于作圖的 SNP 標記。通過與比對將 SNP 劃分到 26 個連鎖群中，過濾掉與兩兩標記間 MLOD 值均低于 3 的標記7 個上圖標記，上圖率為 88.90%，總圖距為 3063.4cM，標記的平均間距為 0.898c26 條染色體上的標記數在 22 到 650 的范圍之內，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

中國農業(yè)科學院碩士學位論文 第二章 高密度遺傳圖譜構建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 討論與結論2.3.1 重測序與 SLAF 測序結合的特點隨著大量植物的基因組數據被公開，重測序和簡化測序在不同物種中得到了廣泛應用(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�；�于SNP 標記的優(yōu)越性(Wang et al.2015b) 以及 NGS 技術的發(fā)展，SLAF-seq 簡化測序應運而生，SLAF-seq 可依據不同的參考基因組設計不同的酶切方案，根據 dual-index 測序開發(fā)高質量的標記，以及動態(tài)的過濾可疑標記(Zhang et al.2015a; Zhang et al.2016b)等。Zhang 等(Zhang et al.2016b)對RIL群體（196個個體）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)對陸地棉 F2群體（188 個個體）利用 GBS-seq 的方法測序，共獲得了 908Mb 的 clean reads，而在本研究利用親本重測序和子代 SLAF 測序相結合的策略，對
【參考文獻】

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本文編號：2872082