摘要: 棉花作为世界上重要的经济作物，其产物纤维是一种重要的纺织原料。随着人们日益增长的物质文化需要，传统的棉花育种逐渐被分子标记辅助育种所取代。本研究以课题组前期通过转录组QTL获得的两个纤维品质相关基因为基础，开发相应的功能标记，为分子标... 展开 棉花作为世界上重要的经济作物，其产物纤维是一种重要的纺织原料。随着人们日益增长的物质文化需要，传统的棉花育种逐渐被分子标记辅助育种所取代。本研究以课题组前期通过转录组QTL获得的两个纤维品质相关基因为基础，开发相应的功能标记，为分子标记辅助育种积累重要的功能标记材料。主要研究结果如下: 1.基于磷脂酰肌醇-4-激酶基因(PI4K)，这一纤维发育相关基因。成功开发了其相应的功能标记。 (1)以PI4K cDNA全长序列为基础，应用棉花二倍体祖先品种亚洲棉(G.arboreum)、雷蒙德氏棉（G.raimondii）基因组数据库，将PI4K基因定位到Ca5和Cd13染色体上。 (2)以雷蒙德氏棉PI4K基因序列为基础设计三对嵌套引物K1、K2、K3，在海岛棉(G.barbadense) Pima90-53和陆地棉(G.hirsutum)中棉所8号基因组中获得gGbPI4K1、gGbPI4K2、gGhPI4K1和gGhPI4K2四条等位变异序列。 (3)开发PI4K基因特异性标记引物，包括两个INDEL引物K1-ID-1、K1-ID-12特异性扩增PI4K1和两个SNP引物K2-5-1、K2-11-1扩增PI4K2。其中K1-ID-1在中8和Pima90-53基因组中的扩增片段大小分别为350bp和324bp; K1-ID-12在中8和Pima90-53基因组中的扩增片段大小分别为293bp和259bp; K2-5-1在中8基因组中无扩增片段，在Pima90-53基因组中的扩增片段大小为280bp; K2-11-1在中8基因组中无扩增片段，在Pima90-53基因组中的扩增片段大小为261bp; (4)在含有95个单株的BC1[(中棉所8号×Pima90-53)×中棉所8号]群体中进行连锁遗传分析，将PI4K1、PI4K2分别定位到了连锁群D13(c18)、A13(c13)上。在含有176个单株的BC1[(邯208×Pima90-53)×邯208]群体中进行QTL分析，发现PI4K基因对陆海间纤维品质差异的影响主要来自于Dt亚组的PI4K1。 2.基于海藻糖-6-磷酸合成酶(trehalose-6-phosphate synthase，TPS)，这一纤维发育相关基因。成功开发了其相应的功能标记。 (1)以TPS cDNA全长序列为基础，利用棉花二倍体祖先品种亚中棉G.arboreum)、雷蒙德氏棉（G.raimondii）基因组数据库，将TPS基因定位到Ca4和Cd2染色体上。 (2)以雷蒙德氏棉TPS基因序列为基础设计14对嵌套引物T1-T14，在海岛棉(G.barbadense) Pima90-53和陆地棉（G.hirsutum）中棉所8号基因组中获得gGbTPS1、gGbTPS2、 gGhTPS1和gGhTPS2四条等位变异序列。 (3)开发TPS基因特异性标记引物，包括四对INDEL引物T2-ID-1、T1-ID-2、T2-ID-3、T2-ID-4，其中T1-ID-2特异性扩增TPS1，T2-ID-1、T2-ID-3、T2-ID-4特异性扩增TPS2。T1-ID-2在中8和Pima90-53基因组中分别得到20Tbp、259bp的扩增片段;T2-ID-1在中8和Pima90-53基因组中分别得到341bp、351bp的扩增片段;T2-ID-3在中8和Pima90-53基因组中分别得到269bp、284bp的扩增片段;T2-ID-4在中8和Pima90-53基因组中分别得到551bp、576bp的扩增片段。 (4)利用开发的基因功能标记，在含有95个单株的BC1[(中棉所8号×Pima90-53)×中棉所8号]群体中进行连锁遗传分析，将TPS1、TPS2分别定位到了连锁群D1(c15)、A1(c1)上。 3.利用四倍体遗传连锁群中SSR标记及PI4K和TPS基因序列在基因组数据库中BLAST，将四倍体遗传连锁群映射到二倍体染色体上。连锁群D13(c18)、A13(c13)、D1(c15)和A1(c1)分别映射到二倍体染色体Cd13、Ca5、Cd2和Ca4上。 收起