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中棉所揭示棉花纤维品质和产量负相关形成的遗传基础

来源: 生物技术研究室 作者:葛群      访问统计:       添加日期: 2019-07-10

  近日,中国农业科学院棉花研究所分子育种课题组联合西北农林科技大学、郑州大学等13家单位,通过全基因组QTL挖掘初步揭示了棉花产量纤维品质性状负相关形成的遗传基础,为进一步利用标记辅助选择、基因组编辑等技术同步改良棉花纤维品质和产量提供了重要的基因资源和位点信息。相关研究结果于2019年7月8日正式发表于《植物生物技术杂志(Plant Biotechnology Journal)》。
  棉花是世界范围内最为广泛种植的纤维作物,是重要的纺织工业原料,随着现代棉纺织工业的蓬勃发展和人们衣着品质需求的日益提高,对棉花纤维品质的要求也越来越高。棉花纤维产量性状主要构成因子—衣分与纤维品质性状负相关是长期困扰着棉花育种工作者的问题,常规育种手段难以实现棉花纤维品质与产量同步改良。该研究以0-153*SGK9708为亲本构建的含有196个重组自交系群体为材料,在黄河流域及西北内陆棉区22个环境下,对棉花产量及纤维品质进行评价,并结合在基因组测序的基础上开发的覆盖全基因组SSR及SNP标记,构建了包含8295个标记,总遗传距离为5197.17cM的高密度整合遗传图谱,获得纤维长度、强度、马克隆值、铃重、衣分和子指等相关性状的QTL 983个,其中,多环境稳定检测到的QTL198个,155个QTL为本研究首次报道。这些QTL组成37个簇,59个成对簇。在中高度正相关的5对性状中,92.8%QTL簇加性效应方向相同,中高度负相关的5对性状中,所有QTL簇加性效应方向相反。有6个QTL簇产量与品质的加性效应呈现负相关,进一步在自然群体中验证了本研究获得的QTL簇qClu-chr13-2的遗传效应,对改良棉花纤维品质和产量具有重要意义。
  中棉所博士研究生张震、李俊文副研究员、博士研究生穆罕穆德·佳姆希德(Muhammad Jamshed)和石玉真副研究员为论文共同第一作者,中棉所袁有禄研究员、巩万奎副研究员、商海红研究员和西北农林科技大学徐爱遐研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然基金和中国农业科学院科技创新工程的资助。
该图主要展示了本研究定位到的QTL Cluster在陆地棉基因组上的分布情况,以及QTL加性效应与性状之间相关性的关系。
 该图主要展示了qClu-chr13-2在基因组上的区间分布,其中的三个标记在不同材料中的等位变异情况,以及它们在自然群体中对性状的贡献。

 
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