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四倍体棉种的遗传多样性分析

高伟

   棉属包括5个四倍体棉种,其中陆地棉和海岛棉为栽培种,达尔文棉、黄褐棉和毛棉为野生种。从种质资源角度来讲,陆地棉野生种系也属于四倍体野生棉,它是未经栽培驯化的陆地棉原始类型,不仅具有抗病虫,耐干旱、耐盐碱、纤维高强优质等遗传特性,而且比野生资源更容易导入栽培品种,所以对于改进棉花品质和抗性都具有很好的利用价值。本研究利用形态学标记和SSR标记对18份四倍体棉种及42份陆地棉野生种系材料的遗传多样性进行了综合分析,以期进一步验证前人所得的棉花种属关系结果;并了解野生种系及材料间的多样性水平及其遗传关系。其意义在于为今后有效利用陆地棉野生种系材料提供理论依据,为育种家提供更广泛的种质资源,从而促进棉花种质资源的收集、保存以及有效利用。研究主要结果如下: 1.对陆地棉野生种系进行了形态学性状观察,结果发现尖斑棉和阔叶棉多数材料的花柱高度较低,阔叶棉的株高在7个种系中最低;莫利尔棉和玛利加郎特棉多为晚熟材料,但后者多数材料含花瓣基斑。鸡脚叶或超鸡脚叶是帕默尔棉最明显的特征。 2.对野生种系17个形态及农艺性状的统计分析表明,不同材料之间存在较大差异,不同性状在不同材料间表现出了不同程度的多样性,尤以主茎茸毛、叶片形状、花瓣基斑大小以及铃数的变异系数较大,均大于50.00%,而以株高的变异系数为最小,仅为21.10%。 3.多样性指数分析显示,13个质量性状的平均多样性指数为0.992,而4个数量性状的平均多样性为1.972,总体平均多样性程度较高,不同性状之间的多样性指数差异较大。各种系内部多样性指数均明显低于总体,以莫利尔棉种系质量性状的多样性指数为最低(0.435)。 4.形态学数据聚类分析显示,所有野生种系材料之间的遗传距离在0.602-2.127之间变化,平均为1.387。42份材料中的28份均准确聚到如下四个分支:尖斑棉(Ⅰ),玛利加郎特棉(Ⅱ),莫利尔棉(Ⅲ),阔叶棉(Ⅳ),而其他3个种系均因材料数目较少无法单独聚成一类,散布在其他种系中。 5.95对SSR引物在60份四倍体材料中共检测出658个等位基因位点,其中多态性位点580个,占88.15%;引物等位位点数的变化范围为2-14个,平均每对引物6.93个;对于陆地棉野生种系而言,95对引物中有90对SSR引物能在42份材料间扩增出多态性条带,共检测出530个等位基因位点,包括多态性位点438个,占82.64%;引物等位位点数2-12个,平均每对引物5.89个。 6.多态信息含量(PIC)、基因多样性(H )和有效等位基因数(Ne)在四倍体棉种间和陆地棉野生种系内的变化幅度均较大,表明SSR标记可以反映较丰富的遗传多样性信息,但陆地棉野生种系多样性程度低于四倍体棉种间多样性。 7.60份材料的成对相似系数范围为0.157-1.000;对于42份陆地棉野生种系材料来说,成对相似系数范围缩小为0.306-1.000,平均相似系数为0.493,将所有相似系数分10个区间统计,在0-0.700区间内的系数占总数的92.56%,表明陆地棉野生种系的遗传相似性很低,从反面也就说明其遗传多样性非常丰富。 8.基于SSR标记的UPGMA聚类分析表明:陆地棉与陆地棉野生种系中阔叶棉的亲缘关系最近。海岛棉与达尔文棉的亲缘关系非常相近。黄褐棉与毛棉相对较近。陆地棉与其他四个棉种的亲缘关系最远。……   
[关键词]:四倍体棉种;陆地棉野生种系;形态学;SSR;遗传多样性;聚类分析
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中农业大学2010年