摘要
棉花是世界上最重要的天然纤维作物，同时也是重要的油料和粮食作物。棉花遗传图谱的构建是棉花分子育种的基础，其可以标记重要农艺性状基因，在QTL定位、图位克隆和分子标记辅助选择（markerassistedselection,MAS）等方面具有重要地位；同时构建棉花遗传图谱也是理解棉花基因组结构，解释棉花进化过程中基因形成和变异的主要方式。黄褐棉（GossypiummustelinumL.）是一个异源四倍体野生棉种，在5个四倍体野生棉种里，其与栽培品种陆地棉亲缘关系最远，它的农艺性状除了具抗黄萎病等优点外，还具有纤维品质优良的等位基因。构建陆地棉和黄褐棉种间杂交群体，将黄褐棉野生种的优质基因导入栽培品种陆地棉，利用棉属种间高遗传多样性的特点，可丰富棉花种质资源和挖掘更多的有利等位基因，改善目前我国棉花生产面临的栽培品种单一，遗传基础狭窄的问题；同时也为黄褐棉染色体和基因组结构研究提供依据。 本实验室前期将陆地棉和黄褐棉作为亲本材料杂交得到F1代，再以陆地棉为轮回亲本回交获得BC1群体，利用1163对SSR引物构建了包含1200个SSR标记位点的遗传连锁图谱。本研究在前期研究的基础上，对该遗传图谱进一步加密得到一张目前密度最高的陆地棉与黄褐棉种间遗传连锁图谱。利用棉花基因组测序的成果构建了陆地棉和雷蒙德氏棉物理图谱，通过比较该遗传图谱与物理图谱的线性关系，分析了黄褐棉染色体结构特征。研究结果为进一步构建黄褐棉染色体片段代换系以及挖掘和定位优异性状等位基因、探讨棉花异源四倍体的起源和进化奠定了基础，对改良我国棉花遗传基础狭窄等现实问题具有重要的理论意义和实践价值。具体研究结果如下： 1.遗传连锁图谱加密 本研究首先利用实验室前期开发的14200多对SSR引物对亲本中棉所35和黄褐棉进行多态性筛选，获得共计1251对多态性引物；然后利用得到的多态性引物检测BC1群体92个单株基因型，获得1409个多态性位点；最后对新得到的标记与前期已定位在图谱上的标记进行连锁分析构建了一张新的高密度遗传连锁图谱。该图谱总共包含2588个标记位点，覆盖长度4091.58cM,标记平均间距1.58cM.其中A亚组共有标记位点1141个，覆盖长度2061.28cM,标记平均间距1.81cM;D亚组包含标记位点1447个，覆盖长度为2030.30cM,标记平均间距1.40cM. 2.遗传图谱上各染色体间的共线性关系分析 对本遗传图谱上同源染色体间共有标记进行共线性分析表明：除3对部分同源染色体（Chr02与Chr17、Chr03与Chr14、Chr05与Chr22）有较好的共线性关系外，其余同源染色体间的共线性同源关系极好。利用本实验室已有的海陆种间遗传图谱数据，对两个遗传图谱上的同一染色体进行共线性关系分析表明：本遗传图谱与海陆种间遗传图谱上各染色体的共线性关系整体表现良好。 3.染色体结构变异分析 比较遗传图谱与雷蒙德氏棉物理图谱之间的共线性关系发现，相对于雷蒙德氏棉物理图谱，本遗传图谱存在4个相互易位、7个简单易位和9个倒位；与陆地棉物理图谱之间进行共线性关系比较发现，相对于陆地棉物理图谱，本遗传图谱只存在4个倒位。
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