刘 潇 开题报告 修正3定稿

长江大学毕业设计(论文)课题申报、审核表
（2013 —2014 学年）
请写明题目来源单位；若为实验室建设，写明为哪个实验室，哪项技术改造或实验项目开发。

- Ⅰ -
长江大学毕业设计(论文)任务书
学院（系）农学院专业农学班级农学职31001班
学生姓名刘潇指导教师/职称刘晓雪/讲师袁有禄/研究员1.毕业设计(论文)题目：
中棉所70纤维品质性状QTL在C7、C19号染色体上的定位
2. 毕业设计（论文）起止时间：
2013年4月3日～2014年5月20日
3. 毕业设计(论文)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）
（注意参考文献参考书、期刊论文、会议论文、硕博论文的格式，格式同长江大学学报（自科版））
[1]Ma XX, Zhou BL, Lv YH, et al. Simple Sequence Repeat Genetic Linkage Maps of
A-genome Diploid Cotton(Gossypium arboretum)[J]. Journal of Integrative Plant Biology, 2008, 50(4): 491~502.
[2]Zhang ZS, Hu MC, Zhang J, et al. Construction of a comprehensive PCR-based marker
linkage map and QTL mapping for fiber quality traits in upland cotton(Gossypium hirsutum L.)[J]. Mol Breeding, 2009, 24: 49~61.
[3]Wang BH, Guo WZ, Zhu XF, et al. QTL mapping of fiber quality in an elite hybrid
derived-RIL population of upland cotton [J]. EupHytica, 2006, 152: 367~378.
[4]Shen XL, Becelaere GV, Kumar P, et al. QTL mapping for resistance to root-knot
nematodes in the M-120 RNR Upland cotton line (Gossypium hirsutum L.) of the Auburn623 RNR source[J]. Theor Appl Genet, 2006, 113:1539~1549.
[5]Xiao J, Wu K, Fang DD, et al. New SSR markers for use in cotton (Gossypium spp.)
improvement[J]. Journal of Cotton Science, 2009, 13: 75~157.
[6]Zhang ZS, Hu MC, Zhang J, et al. Construction of a comprehensive PCR-based marker
linkage map and QTL mapping for fiber quality traits in upland cotton(Gossypium hirsutum L.)[J]. Mol Breeding, 2009, 24: 49~61.
[7]Lacape JM, Jacobs J, Arioli T, et al. A new interspecific Gossypium hirsutum×G.
barbadense RIL population: towards a unified consensus linkage map of tetraploid cotton[J]. Theor. Appl . Genet, 2009, 119: 281~292.
[8]邵珠合，龚举武，商海红，等．中棉所70在鲁西南种植表现[J]．作物学报，2011，34(4)：
156~187．
[9]林忠旭．棉花分子标记遗传连锁图构建和产量，纤维品质相关性状定位[D]．武汉：华
中农业大学，2005．
[10]贾菲．陆地棉重组自交系产量与纤维品质性状的QTL定位[D]．湖南：湖南农业大学，
2011．
[11]陈利，张正圣，胡美纯，等．陆地棉遗传图谱的构建及产量和纤维品质性状QTL定位
[J]．作物学报，2008，34(7)：1199~1205．
[12]袁有禄，张天真，郭旺珍，等．棉花高强纤维性状QTLs的分子标记筛选及其定位[J]．遗
传学报，2001，28(12)：1151~1161．
[13]殷剑美，武耀廷，张军，等．陆地棉产量性状QTL的分子标记及定位[J]．生物工程学
报，2002，18 (2)：162 ~ 166．
[14]沈新莲．陆地棉纤维品质QTL的筛选/定位及其应用[D]．南京：南京农业大学，2004．
[15]邵艳华．陆地棉纤维品质和主要产量性状的遗传及分子标记研究[D]．北京：中国农业
科学院，2007．
[16]陈利．利用陆地棉F2群体定位纤维品质QTL[D]．重庆：西南大学，2008．
[17]胡美纯．陆地棉遗传图谱构建与纤维品质性状QTL定位[D]．重庆：西南大学，2008．
[18]王义青．陆地棉高强纤维材料的主效QTL的分子标记及定位[D]．北京：中国农业科
学院，2010．
[19]匡猛，杨伟华，许红霞，等．中国棉花主栽品种DNA指纹图谱构建及SSR标记遗传
多样性分析[J]．中国农业科学，2011，44(1)：20~27．
[20]秦永生，刘任重，梅鸿献，等．陆地棉产量相关性状的QTL定位[J]．作物学报，2009，
35(10)：1812~1821．
[21]李成奇，王晓芸，王清莲，等．百棉系列棉花自交系品种系SSR指纹图谱构建[J]．棉
花学报，2011，23(3)：228~234．
[22]方宣钧，吴为，唐纪良．作物DNA标记辅助育种[J]．北京：科学出版社，2001．
[23]石玉真，刘爱英，李俊文，等．与棉花纤维强度连锁的主QTL应用于棉花分子标记辅
助育种[J]．分子植物育种，2007，5(4)：521~527．
[24]张正圣．陆地棉遗传连锁图谱的构建与纤维相关性状的QTL分析[D]．重庆：西南农
业大学，2004．
[25]孔凡金．陆地棉高比强材料纤维品质及产量相关性状QTL定位[D]．北京：中国农业
科学院，2011．
4. 毕业设计(论文)应完成的主要内容
(1) F2群体纤维品质性状表现；
(2) 引物筛选和染色体定位。

5. 毕业设计(论文)的目标及具体要求
目标：本研究以中棉所70的F2群体为研究材料，运用现代分子标记技术，筛选在两个世代中稳定存在的纤维品质相关性状的主效QTL，为棉花分子标记辅助选择、基因精细定位和聚合育种提供理论基础。

技术路线:
6. 完成毕业设计(论文)所需的条件及上机时数要求
实验材料：本研究以中棉所70的F2群体为研究材料，其中棉所70父本为品
质优异的渐渗系材料901-001，母本为高产且综合性状优良的sGK156。

实验设备：北京六一仪器公司生产的普通电泳仪DYY-6C型稳压稳流电泳仪和DYCZ-30型电泳槽、水平摇床（TCYQ）、PCR仪型号TECHNE TC-512、离心机和移液
器 Eppendorf Centrifuge 5430R、纯水仪、超纯水仪、通风厨。

其它：药品：索莱宝公司分装 Sigma和Amresco 分析软件SPSS17.0 。

任务书批准日期 2013 年 11月 3 日教研室(系)主任(签字) 任务书下达日期 2013 年 4 月 10日指导教师(签字) 完成任务日期 2014年 6月 8日学生（签名）
长江大学
毕业设计(论文)开题报告
题目名称中棉所70纤维品质性状QTL在C7、C19号染色体
上的定位
题目类别毕业论文
学院（系）农学院
专业班级农学31003班
学生姓名刘潇
指导教师刘晓雪(讲师)/袁有禄(研究员)
辅导教师王天抗（硕士研究生）
开题报告日期2013年11月3日
１题目来源
国家973计划项目
２研究目的和意义（300字以内）
棉花是世界上主要的经济作物之一，是国家重要的战略物资。

棉花为天然纤维作物，纤维的品质性状（如纤维长度，强度，马克隆值等）直接影响棉花的加工和利用。

本研究以品质优异渐渗系901-001为父本，综合性状优良的sGK156为母本进行杂交，得到中棉所70（F1）自交，得到的F2群体为材料，通过对其纤维品质表型性状及分子标记基因型分析，筛选两个时代中稳定存在的纤维品质相关性状的主效QTL，为棉花分子标记辅助选择、基因精细定位和聚合育种提供理论基
础。

3阅读的主要参考文献及资料名称
[1]Ma XX, Zhou BL, Lv YH, et al. Simple Sequence Repeat Genetic Linkage Maps of
A-genome Diploid Cotton(Gossypium arboretum)[J]. Journal of Integrative Plant
Biology, 2008, 50(4): 491~502.
[2]Zhang ZS, Hu MC, Zhang J, et al. Construction of a comprehensive PCR-based marker
linkage map and QTL mapping for fiber quality traits in upland cotton(Gossypium
hirsutum L.)[J]. Mol Breeding, 2009, 24: 49~61.
[3]Wang BH, Guo WZ, Zhu XF, et al. QTL mapping of fiber quality in an elite hybrid
derived-RIL population of upland cotton [J]. EupHytica, 2006, 152: 367~378.
[4]Shen XL, Becelaere GV, Kumar P, et al. QTL mapping for resistance to root-knot
nematodes in the M-120 RNR Upland cotton line (Gossypium hirsutum L.) of the
Auburn623 RNR source[J]. Theor Appl Genet, 2006, 113:1539~1549.
[5]Xiao J, Wu K, Fang DD, et al. New SSR markers for use in cotton (Gossypium spp.)
improvement[J]. Journal of Cotton Science, 2009, 13: 75~157.
[6]Zhang ZS, Hu MC, Zhang J, et al. Construction of a comprehensive PCR-based marker
linkage map and QTL mapping for fiber quality traits in upland cotton(Gossypium
hirsutum L.)[J]. Mol Breeding, 2009, 24: 49~61.
[7]Lacape JM, Jacobs J, Arioli T, et al. A new interspecific Gossypium hirsutum×G.
barbadense RIL population: towards a unified consensus linkage map of tetraploid
cotton[J]. Theor. Appl . Genet, 2009, 119: 281~292.
[8]邵珠合，龚举武，商海红，等．中棉所70在鲁西南种植表现[J]．作物学报，2011，34(4)：
156~187．
[9]林忠旭．棉花分子标记遗传连锁图构建和产量，纤维品质相关性状定位[D]．武汉：华
中农业大学，2005．
[10]贾菲．陆地棉重组自交系产量与纤维品质性状的QTL定位[D]．湖南：湖南农业大学，
2011．
[11]陈利，张正圣，胡美纯，等．陆地棉遗传图谱的构建及产量和纤维品质性状QTL定位
[J]．作物学报，2008，34(7)：1199~1205．
[12]袁有禄，张天真，郭旺珍，等．棉花高强纤维性状QTLs的分子标记筛选及其定位[J]．遗
传学报，2001，28(12)：1151~1161．
[13]殷剑美，武耀廷，张军，等．陆地棉产量性状QTL的分子标记及定位[J]．生物工程学
报，2002，18 (2)：162 ~ 166．
[14]沈新莲．陆地棉纤维品质QTL的筛选/定位及其应用[D]．南京：南京农业大学，2004．
[15]邵艳华．陆地棉纤维品质和主要产量性状的遗传及分子标记研究[D]．北京：中国农业
科学院，2007．
[16]陈利．利用陆地棉F2群体定位纤维品质QTL[D]．重庆：西南大学，2008．
[17]胡美纯．陆地棉遗传图谱构建与纤维品质性状QTL定位[D]．重庆：西南大学，2008．
[18]王义青．陆地棉高强纤维材料的主效QTL的分子标记及定位[D]．北京：中国农业科
学院，2010．
[19]匡猛，杨伟华，许红霞，等．中国棉花主栽品种DNA指纹图谱构建及SSR标记遗传
多样性分析[J]．中国农业科学，2011，44(1)：20~27．
[20]秦永生，刘任重，梅鸿献，等．陆地棉产量相关性状的QTL定位[J]．作物学报，2009，
35(10)：1812~1821．
[21]李成奇，王晓芸，王清莲，等．百棉系列棉花自交系品种系SSR指纹图谱构建[J]．棉
花学报，2011，23(3)：228~234．
[22]方宣钧，吴为，唐纪良．作物DNA标记辅助育种[J]．北京：科学出版社，2001．
[23]石玉真，刘爱英，李俊文，等．与棉花纤维强度连锁的主QTL应用于棉花分子标记辅
助育种[J]．分子植物育种，2007，5(4)：521~527．
[24]张正圣．陆地棉遗传连锁图谱的构建与纤维相关性状的QTL分析[D]．重庆：西南农
业大学，2004．
[25]孔凡金．陆地棉高比强材料纤维品质及产量相关性状QTL定位[D]．北京：中国农业
科学院，2011．
4国内外研究现状和发展趋势与主攻方向
目前，在棉花上已有很多纤维品质相关的QTL得到了标记，这为棉花纤维品质的分子标记辅助选择提供了理论依据，同时分子标记应用于辅助选择也为QTL 定位的研究应用于实践提供技术支持，使其价值得已实现。

袁有禄等（2001）利用F2群体检测增效基因来自高强材料7235的纤维强度的主效QTL，解释表型变异
率高达53.8％，是目前定位纤维强度QTL中单个效应最大的；沈新莲等（2004）利用该纤维强度主效QTL，进行分子标记辅助选择，纤维强度显著提高。

石玉真等（2007）同样利用与该QTL紧密连锁的2个SSR分子标记对后代群体的断裂比强度进行分析，发现该QTL在不同背景下能够稳定遗传，利用与此高强纤维主效QTL 连锁的分子标记进行辅助选择能够显著的提高棉花纤维强度。

但QTL定位仍存在一些问题：（1）现在的QTL定位大多为初级定位，QTL的位置和效应随着环境和材料的变化而不同，无法与育种实践有效结合。

（2）陆地棉种内遗传图谱密度较低，QTL位置不精确，获得的与目标性状紧密连锁的分子标记直接应用于MAS，选择效率低。

（3）利用F2群体进行QTL定位时，一个群体难以能获得稳定的QTL。

（4）育种者总是选择目标性状差异大亲本构建作图群体，以此获得效应大的QTL，然后再与推广品种回交进行辅助选择，费时费力。

前人的很多研究单纯为了遗传图谱构建和QTL定位而只选择了目标性状差异较大的材料，没有顾及其在育种中的应用。

本研究所构建F2群体所用的材料既是遗传研究群体，又是育种群体，这样可以大大节约分子标记分株选择在育种上的应用的时间。

鉴于这些问题，还需要做更多的工作：开发新型的分子标记，要求其易于操作且稳定，构建更加饱和的陆地棉种内遗传连锁图谱；利用永久作图群体，进行多年多点的重复试验，遗传获得更多稳定的QTL；进行QTL的精细定位，实现QTL基因的克隆。

5主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路
主要研究内容：
以品质优异渐渗系901-001为父本，综合性状优良的sGK156为母本进行杂交，得到的中棉所70（F1）自交，得到的F2群体为材料，通过对其纤维品质表型性状及分子标记基因型分析构建F2群体遗传图谱，筛选两个时代中稳定存在的纤维品质相关性状的主效QTL。

关键问题：
(1) F2群体纤维品质基本统计与正态分布检测；
(2) SSR分子标记多态性引物筛选
(3) QTL定位。

解决思路：
(1) F2群体纤维样品由农业部品质测试中心利用HVI900系列测定纤维品质，包括2.5%纤维跨长、比强度、马克隆值、纤维整齐度、纤维伸长率等指标；对纤
维品质性状进行偏斜度计算、直方图和正态图分析，可知纤维强度、纤维长度和马克隆值均符合正态分布，符合微效多基因控制的数量性状的特征（品质性状属于数量遗传）。

(2)选用不同来源的2412对SSR引物，筛选父母亲本间具有多态性、稳定性好的引物，用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测以及数据读取、处理。

(3)结合纤维品质数据和分子标记检测结果（电泳检测，在同一标记位点有带/无带之间的差异并结合由田间得出来的表型纤维品质数据共同通过t-测验分析得出来），前人定位结果的比对定位主效QTL。

6完成毕业设计（论文）所必须具备的工作条件（如工具书、计算机辅助设计、某类市场调研、实验设备和实验环境条件等）及解决的办法试验材料：本研究以中棉所70的F2群体为研究材料，其中棉所70父本为品质优异的渐渗系材料901-001，母本为高产且综合性状优良的sGK156。

试验设备: 北京六一仪器公司生产的普通电泳仪DYY-6C型稳压稳流电泳仪和DYCZ-30型电泳槽、水平摇床（TCYQ）、PCR仪型号TECHNE TC-512、离心机和移液器 Eppendorf Centrifuge 5430R、纯水仪、超纯水仪、通风厨。

其它: 药品：索莱宝公司分装 Sigma和Amresco、分析软件SPSS17.0。

7工作的主要阶段、进度与时间安排
2013.03-2013.04 查找文献资料，确定试验方案
2013.04-2013.09 试验阶段
2013.09-2013.11 开题答辨，数据整理分析
2013.12-2014.05 论文起草、修改及交稿
2014.06 论文答辨。