與陸地棉第六染色體纖維品質(zhì)性狀基因連鎖的分子標(biāo)記的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了與陸地棉第六染色體纖維品質(zhì)性狀基因連鎖的分子標(biāo)記；與qFL、qFS和qFM連鎖的標(biāo)記為PGML3033、NBRI0277、SWU1781、SWU2422、SWU2282、SWU2454、SWU2436、T1、SWU1799、SRAP37F27R、SWU2138、MUSB0103、MUSS122、CGR5355、NAU1218、SWU1794、SWU2098、NAU0874和SWU06-077。本發(fā)明利用這些與纖維品質(zhì)基因連鎖的標(biāo)記進(jìn)行輔助選擇可以大大提高陸地棉纖維品質(zhì)育種的效率。
【專利說明】與陸地棉第六染色體纖維品質(zhì)性狀基因連鎖的分子標(biāo)記

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及到與陸地棉第六染色體纖維品質(zhì)性狀基因連鎖的分子標(biāo)記，屬于生物 技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 棉花是世界上首要的天然纖維作物，棉纖維是重要的紡織工業(yè)原料。棉屬包括45 個二倍體種和5個四倍體種（Percival等1999)，其中有4個栽培種。栽培種有兩個二倍 種（草棉和亞洲棉）和兩個四倍體種（陸地棉和海島棉），其中陸地棉生產(chǎn)了全世界95% 以上的原棉（Chen等2007)。我國年產(chǎn)皮棉600萬噸左右，而紡織工業(yè)年需原棉大約在650 萬噸左右。我國現(xiàn)育棉花品種的纖維品質(zhì)基本能滿足當(dāng)前紡織工業(yè)的要求，但纖維長度單 一，強度偏低，細(xì)度較粗，缺乏紡40支以上棉紗的品種，尤其缺乏紡60支以上高檔棉紗的品 種（項時康等，1999)。隨著紡織技術(shù)的不斷改進(jìn)、人民生活水平的提高，以及加入WTO后國 際原棉市場競爭的加劇，如何盡快提高纖維品質(zhì)，培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種越來越受到廣大棉花 育種工作者的關(guān)注。
[0003] 棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)等性狀屬多基因控制的數(shù)量性狀，易受環(huán)境影響。傳統(tǒng)棉花 品種遺傳改良主要采用遠(yuǎn)緣雜交、回交、品種間雜交、互交等方法，這些方法在20世紀(jì)棉花 品種選育中起到了重要作用。但由于傳統(tǒng)育種方法采用表型選擇，無法對控制性狀的基因 進(jìn)行選擇，因此育種周期較長，效率低。
[0004] 現(xiàn)代分子標(biāo)記的發(fā)展為改良數(shù)量性狀提供了一種快速有效的方法（Tanksley和 Hewitt，1988)。利用與產(chǎn)量和品質(zhì)等數(shù)量性狀基因座（quantitative trait locus，QTL) 緊密連鎖的分子標(biāo)記，對產(chǎn)量和品質(zhì)等性狀進(jìn)行分子標(biāo)記輔助選擇，可以大大提高選擇效 率，加快育種進(jìn)程。自Reinisch等（1994)報道第一張棉花RFLP (restriction fragment length polymorphism)連鎖圖以來，利用陸地棉與海島棉種間雜交群體，構(gòu)建的遺傳連 鎖圖譜已相對飽和（Jiang 等 1998，Zhang 等 2002，Lacape 等 2003，Nguyen 等 2004，Rong 等 2004, Guo 等 2007、2008, He 等 2007, Yu 等 2007, Zhang 等 2008)，而利用陸地棉品種 間雜交群體，構(gòu)建的遺傳連鎖圖譜基因組覆蓋率約40% (Shappley等1998a、b，Ulloa和 Meredith2000, Ulloa等 2002, Shen 等 2005、2007, Zhang 等 2005,王娟等 2007,陳利等 2008， 鄭靚等2008, Qin等2008)。利用陸地棉與海島棉種間雜交群體遺傳連鎖圖譜（Jiang等 1998, Yu 等 1998, Paterson 等 2003, Kohel 等 2001，Mei 等 2004, Chee 等 2005a、b，Draye 等2005, Lacape等2005, Lin等2005, He等2007)，以及陸地棉品種間雜交群體遺傳連鎖 圖譜（Shappley 等 1998b，Ulloa 和 Meredith2000, Zhang 等 2005, Shen 等 2005、2007, Wan 等2007,王娟等2007,陳利等2008, Qin等2008)，對棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)等性狀進(jìn)行了基 因定位研究，目前已獲得了大量QTL。在所定位的基因/QTL中，除了 Yin等（2006)定位的 棉花胞質(zhì)不育恢復(fù)基因外，其它產(chǎn)量和纖維品質(zhì)等性狀QTL與其連鎖標(biāo)記距離偏遠(yuǎn)，還不 能滿足分子標(biāo)記輔助選擇和圖位克隆的要求。造成這一結(jié)果的主要原因：一是陸地棉與海 島棉種間雜交群體沒有建立QTL精細(xì)定位群體，現(xiàn)有群體所包括的個體（單株/株系）較 少，只能滿足框架圖的構(gòu)建和QTL初步定位的要求；二是陸地棉品種間的分子標(biāo)記多態(tài)性 低，沒有足夠多的分子標(biāo)記增加圖譜標(biāo)記密度，即使建立了 QTL精細(xì)定位群體，也難達(dá)到精 細(xì)定位的目的。
[0005] 本發(fā)明針對目前所定位產(chǎn)量、纖維品質(zhì)等性狀QTL與其連鎖標(biāo)記距離偏遠(yuǎn)，還不 能滿足分子標(biāo)記輔助選擇和圖位克隆要求的難點；利用陸地棉品種間雜交群體遺傳連鎖圖 譜在少數(shù)染色體區(qū)域存在分子標(biāo)記密集，同時部分標(biāo)記密集染色體區(qū)域存在纖維品質(zhì)和衣 分QTL等特點；根據(jù)（T586X渝棉1號）F 2:7群體重組近交系群體株系不同染色體的標(biāo)記基 因型，選擇第6染色體來自T586,而其它染色體為渝棉1號背景的株系RIL118,與渝棉1號 雜交，建立包括6975個單株的（RIL118X渝棉1號）F 2群體。在構(gòu)建相對飽和的第6染色 體遺傳連鎖圖譜的基礎(chǔ)上，結(jié)合（RIL118X渝棉1號）F2與F 2:3群體纖維品質(zhì)性狀的鑒定結(jié) 果，精細(xì)定位棉花第6染色體纖維品質(zhì)性狀QTL，為進(jìn)一步對第6染色體纖維品質(zhì)性狀QTL 進(jìn)行分子標(biāo)記輔助選擇和圖位克隆奠定基礎(chǔ)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于：通過篩選與陸地棉優(yōu)質(zhì)纖維品質(zhì)性狀基因連鎖且在多個環(huán)境 下表現(xiàn)穩(wěn)定的分子標(biāo)記，將這些分子標(biāo)記應(yīng)用于棉花纖維品質(zhì)的輔助選擇，可以加快我國 棉花優(yōu)質(zhì)纖維品種的選育進(jìn)程。
[0007] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：與qFL、qFS和qFM連鎖的標(biāo)記為PGML3033、NBRI0277、 SWU1781、SWU2422、SWU2282、SWU2454、SWU2436、Tl、SWU1799、SRAP37F27R、SWU2138、 MUSB0103、MUSS122、CGR5355、NAU1218、SWU1794、SWU2098、NAU0874 和 SWU06-077,所檢測到 的QTL及其連鎖標(biāo)記都位于陸地棉第六染色體上。
[0008] 本發(fā)明中，QTL命名參考McCouch等（1997)在水稻中的命名規(guī)則，以q+性狀的形 式表不。
[0009] 與qFL、qFS和qFM連鎖的標(biāo)記的篩選方法，包括如下步驟：
[0010] (1)建立精細(xì)定位群體：根據(jù)（T586X渝棉1號）F2:7重組近交系群體株系不同染 色體的標(biāo)記基因型，選擇第6染色體為T586提供，而其它染色體（尤其第7染色體的棕色 纖維位點、第12染色體的光子位點所在染色體區(qū)段）為渝棉1號提供的株系RIL118,與陸 地棉高品質(zhì)品種渝棉1號雜交，建立包括6975株的（RIL118X渝棉1號）F 2群體；
[0011] ⑵提取F2群體和親本的DNA ;
[0012] (3)建立第6染色體遺傳連鎖圖譜：利用已定位在第6染色體上的分子標(biāo)記，對 (RIL118X渝棉1號）F 2群體進(jìn)行標(biāo)記基因型檢測，構(gòu)建第6染色體的遺傳連鎖圖譜，同時 利用新合成的分子標(biāo)記篩選群體親本，檢測（RILl 18X渝棉1號）F2群體標(biāo)記基因型，增加 第6染色體標(biāo)記密度；
[0013] (4)精細(xì)定位第6染色體纖維品質(zhì)和衣分QTL :利用構(gòu)建的第6染色體遺傳連鎖圖 譜，結(jié)合（RIL118X渝棉1號）F2、F2:3群體的纖維品質(zhì)性狀的鑒定結(jié)果，精細(xì)定位第6染色 體纖維長度、纖維強度、纖維馬克隆值QTL，共得到權(quán)利要求1中所述的陸地棉第六染色體 上的3個纖維品質(zhì)QTL及其連鎖標(biāo)記。
[0014] 本發(fā)明涉及的3個纖維品質(zhì)性狀基因位點為qFL、qFS和qFM，其中，qFL和qFS的 增效位點來源于親本渝棉1號，qFM的增效位點來源于RILl 18。通過篩選與這3個QTL緊密 連鎖的分子標(biāo)記，將這些分子標(biāo)記應(yīng)用于棉花纖維品質(zhì)的輔助選擇，QTL定位結(jié)果可靠，可 以加快我國優(yōu)質(zhì)纖維棉花品種的選育進(jìn)程。qFL的LOD值為222,解釋表型變異為55. 0%， 加性效應(yīng)值為2. 66 ;qFS的LOD值為193,解釋表型變異為50. 2%，加性效應(yīng)值為2. 92 ;qFM 的LOD值為145,解釋表型變異為40. 6%，加性效應(yīng)值為-0. 41。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明實施例提供的纖維長度QTL在第六染色體上的位置；
[0016] 圖2是本發(fā)明實施例提供的纖維強度QTL在第六染色體上的位置；
[0017] 圖3是本發(fā)明實施例提供的纖維馬克隆值QTL在第六染色體上的位置；
[0018] 圖4是本發(fā)明實施例提供的QTL區(qū)域重組單株纖維長度及馬克隆值表現(xiàn)示意圖。

【具體實施方式】
[0019] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0020] 本發(fā)明實施例的與陸地棉第六染色體纖維品質(zhì)性狀基因連鎖的分子標(biāo)記，qFL、 qFS和qFM及其連鎖的分子標(biāo)記都位于陸地棉第六染色體，在染色體上的具體位置如圖 1 一圖 3 所示，與 qFL、qFS 和 qFM 連鎖的標(biāo)記為 PGML3033、NBRI0277、SWU1781、SWU2422、 SWU2282、SWU2454、SWU2436、Tl、SWU1799、SRAP37F27R、SWU2138、MUSB0103、MUSS122、 CGR5355、NAU1218、SWU1794、SWU2098、NAU0874 和 SWU06-077。
[0021] (1)建立精細(xì)定位群體：根據(jù)（T586X渝棉1號）F2:7重組近交系群體株系不同染 色體的標(biāo)記基因型，選擇第6染色體為T586提供，而其它染色體（尤其第7染色體的棕色 纖維位點、第12染色體的光子位點所在染色體區(qū)段）為渝棉1號提供的株系RIL118,與陸 地棉高品質(zhì)品種渝棉1號雜交，建立包括6975株左右的（RIL118X渝棉1號）F 2群體；
[0022] (2)提取F2群體和親本的DNA ;
[0023] (3)建立第6染色體遺傳連鎖圖譜：利用已定位在第6染色體上的分子標(biāo)記，對 (RIL118X渝棉1號）F 2群體進(jìn)行標(biāo)記基因型檢測，構(gòu)建第6染色體的遺傳連鎖圖譜，同時 利用新合成的分子標(biāo)記篩選群體親本，檢測（RILl 18X渝棉1號）F2群體標(biāo)記基因型，增加 第6染色體標(biāo)記密度，構(gòu)建的第6染色體圖譜包括154個標(biāo)記，覆蓋長度為92. 3cM，標(biāo)記間 平均距離為0. 60cM。
[0024] (4)精細(xì)定位第6染色體纖維品質(zhì)和衣分QTL :利用構(gòu)建的第6染色體遺傳連鎖圖 譜，結(jié)合（RIL118X渝棉1號）F2、F2:3群體的纖維品質(zhì)性狀的鑒定結(jié)果，精細(xì)定位第6染色 體纖維長度、纖維強度、纖維馬克隆值QTL，共得到陸地棉第六染色體上的3個纖維品質(zhì)QTL 及其連鎖標(biāo)記。
[0025] 表1第6染色體纖維品質(zhì)QTL
[0026]

【權(quán)利要求】
1. 一種與陸地棉第六染色體纖維品質(zhì)性狀基因連鎖的分子標(biāo)記，為與陸地棉第六染色 體纖維品質(zhì)性狀基因位點qFL、qFS和qFM連鎖的分子標(biāo)記，其特征在于，該與陸地棉第六染 色體纖維品質(zhì)性狀基因位點qFL、qFS和qFM連鎖的分子標(biāo)記中qFL、qFS和qFM及其連鎖的 分子標(biāo)記都位于陸地棉第六染色體，與qFL、qFS和qFM連鎖的標(biāo)記為PGML3033、NBRI0277、 SWU1781、 SWU2422、 SWU2282、 SWU2454、 SWU2436、 Tl、 SWU1799、 SRAP37F27R、 SWU2138、 MUSB0103、MUSS122、CGR5355、NAU1218、SWU1794、SWU2098、NAU0874 和 SWU06-077。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的與陸地棉第六染色體纖維品質(zhì)性狀基因連鎖的分子標(biāo)記，其 特征在于，該與陸地棉第六染色體纖維品質(zhì)性狀基因位點qFL、qFS和qFM連鎖的分子標(biāo)記 獲得的方法如下： 步驟一，建立精細(xì)定位群體：根據(jù)T586X渝棉1號F2:7重組近交系群體株系不同染色 體的標(biāo)記基因型，選擇第6染色體為T586提供，而其它染色體，尤其第7染色體的棕色纖維 位點、第12染色體的光子位點所在染色體區(qū)段為渝棉1號提供的株系RIL118,與陸地棉高 品質(zhì)品種渝棉1號雜交，建立包括6975株的RIL118X渝棉1號F2群體； 步驟二，提取F2群體和親本的DNA ; 步驟三，建立第6染色體遺傳連鎖圖譜：利用已定位在第6染色體上的分子標(biāo)記，對 RIL118X渝棉1號F2群體進(jìn)行標(biāo)記基因型檢測，構(gòu)建第6染色體的遺傳連鎖圖譜，同時利 用新合成的分子標(biāo)記篩選群體親本，檢測RIL118X渝棉1號F2群體標(biāo)記基因型，增加第6 染色體標(biāo)記密度； 步驟四，精細(xì)定位第6染色體纖維品質(zhì)和衣分QTL :利用構(gòu)建的第6染色體遺傳連鎖圖 譜，結(jié)合RIL118X渝棉1號F2、F2:3群體的纖維品質(zhì)性狀的鑒定結(jié)果，定位第6染色體纖維 長度、纖維強度、纖維馬克隆值QTL，共得到陸地棉第六染色體上的3個纖維品質(zhì)QTL及連鎖 記。
【文檔編號】C12N15/11GK104404153SQ201410723250
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】張建, 張正圣, 滕中華, 劉大軍 申請人:西南大學(xué)