毛棉与陆地棉杂交种苗期耐盐性状QTL定位

毛棉与陆地棉杂交种苗期耐盐性状QTL定位棉花是世界上最重要的纤维纺织作物和最耐盐的作物之一。

然而,棉花耐盐有限,土壤含盐率过高会严重影响植株的生长发育,最终导致减产。

苗期是棉花对盐最敏感的时期,盐对幼苗的影响可以用形态和生理性状值来量化。

人工定向选择造成栽培种遗传基础狭窄,通过种间杂交难以进行抗逆和产量的遗传改良。

因此,利用野生棉的优异性状基因对栽培种不良性状进行遗传改良是非常必要的。

育种家可以通过杂交、加倍和回交,将野生棉种的优异基因片段转化到栽培种中,对栽培种的抗逆性进行遗传改良。

然而,利用常规育种方法将野生棉种的优良基因转化到栽培种中是非常困难的,主要是由于分离畸变、重组抑制和连锁累赘。

分子标记提供了有效的方法来检测控制抗逆性状的QTL位点,耐盐相关的QTL可以应用于棉花耐盐分子辅助选择,可有效解决常规育种所遇难题。

目前,关于棉花耐盐机理的研究报道较多,但对棉花耐盐QTL定位的文章较少。

然而,控制小麦、水稻和大麦耐盐基因位点已被定位到。

本研究的主要目的是对陆地棉品种中棉所12‘(G0*******-2)’(Gossypium hirsutum)和野生棉毛棉‘AD3-00(P0601211)’(Gossypium tomentosum)的种间杂交F2:3家系的耐盐性QTL进行定位。

本研究选用1295简单序列重复标记(SSR)标记,放大1342个位点,标记分布于26条染色体上,覆盖棉花染色体的
3328.24cm,标记间平均距离3.0cm。

幼苗利用水培培养,3叶期时用150 mM NaCl胁迫处理两周,鉴定三个不同环境的表型值,利用Windows QTL Cartographer 2.5软件结合复合区间作图法对7
个耐盐性性状的QTL进行定位。

共有11个QTL在至少两个环境中被定位到,分布于8条染色体(Chr9、11、15、16、21、23、24和26染色体)上,检测到控制根长(RL)性状的一个主效QTL位点(qRL-Chr16-1),在两种环境下单个位点分别解释了11.97%和18.44%的表型变异。

这11个QTL中的10个QTL位于D基因组,表明异源四倍体棉花控制耐盐基因的位点主要来源于D基因组。

本研究结果对于棉花耐盐分子育种具有重要指导意义。