黄褐棉染色体片段代换系棉仁营养品质相关性状QTL定位

棉花是世界上种植面积最大的经济作物之一,棉花纤维作为纺织品的主要原材料,是棉花生产的主要获取目标。我国的棉花种植面积巨大,随之也产生了大量的棉籽。棉籽中的棉仁富含丰富的可食用脂肪酸和蛋白质,棉籽油具有作为下一代生物能源材料的巨大潜力。长期以来,棉籽只是作为棉花生产的副产品,其具有研究的价值和经济价值被忽略。近年来,随着人们生活水平的提高,对于植物油的需求也不断的增加,尤其是在我国大部分的植物油还是依赖进口的现实情况下,人们开始注意到了棉籽的重要价值,棉仁营养品质改良研究工作开始受到越来越多关注。棉籽营养品质性状的遗传和Qgenetic reversalTL定位研究对于棉籽营养品质的改良具有重要的意义。本研究基于实验室前期以黄褐棉为受体亲本,以中棉所35为供体亲本,杂交后经过3次回交再自交得到564个株系的黄褐棉染色体片段代换系群体,利用该群体构建了BC_3F_2遗传连锁图谱。本研究利用SSR标记,进一步加密该遗传图谱,并利用BC_3F_2群体连续四年自交得到的BC_3F_(2:3)、BC_3F_(2:4)、BC_3F_(2:5)和BC_3F_(2:6)家系,鉴定4个家系的棉籽蛋白质、油分含量等6个品质性状表型数据,进行棉籽营养品质性状QTL的初步定位,主要研究结果如下:1.本研究在前期研究的基础上新增加了150对SSR引物对BC_3F_2群体基因型进行检测,加上前期引物,共获得了520个SSR标记的加密遗传图谱。加密后的遗传图谱标记间平均遗传距离为7.49c M,26条染色体SSR分子标记平均覆盖率为96.80%,遗传背景恢复率为77.6%~99.3%,平均代换总比率为9.07%。2.对564个染色体片段代换系群体在四个家系下的棉仁主要营养品质性状进行测定和分析,其蛋白质(PC),油分(OC),亚油酸(LA),油酸(OA),硬脂酸(SA),棕榈酸(PA)含量的平均值分别为34.08%~35.72%,27.35%~28.52%,48.68%~54.09%,18.32%~21.45%,2.87%~3.11%,23.72%~Alisertib细胞培养25.73%。其中亚油酸含量最高,硬脂酸含量最低,6个性状都呈现近似正态分布的特点,偏度和峰度近似小于1,符合数量性状的遗传特点。3.棉仁营养品质的相关性分析表明,蛋白质含量和油分含量呈明显的负相关关系。油分含量与亚油酸含量呈现出极显著的负相关关系,与棕榈酸含量表现为负相关关系,但相关性不明显。含油量与硬脂酸含量和油酸含量是呈现出正相关关系。各脂肪酸含量之间的相关性分析,棕榈酸含量与亚油酸、油酸、硬脂酸含量都呈负相关关系。亚油酸含量和油酸含量之间呈现出极显著的负相关关系。方差分析MC3采购显示,环境和基因型对棉仁营养品质性状有着显著影响,其表型性状由基因与环境共同作用。4.利用加密的遗传图谱,结合棉仁的6个营养品质的表型数据,采用Map QTL6.0软件共定位68个QTL(11个蛋白质含量QTL,12个油分含量QTL,15个亚油酸含量QTL,7个硬脂酸含量QTL,12个油酸含量QTL,11个棕榈酸含量QTL)。解释表型变异范围为2.04%~14.24%,有28个加性效应为正值,有利等位基因来自于黄褐棉,40个加性效应为负值,有利等位基因来自于中棉所35。At亚组定位到31个QTL,Dt亚组定位到37个QTL。共定位到12个稳定QTL,有39个QTL分布在12条染色体上的16个QTL簇内。