摘要：

[背景] 棉花纤维成熟度是决定棉花加工性能的一个重要因素。由于难以准确地从每一个遗传群体的单株获得纤维成熟度值，棉花遗传学家经常利用马克隆值（Micronaire, MIC）和/或衣分来区分未成熟纤维和成熟纤维，但它们都是复合性状。利用傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared, FT-IR）测定棉纤维成熟度（Fiber maturity, MIR）的算法是一种高效、准确地测定棉纤维成熟度的新方法。然而，该算法尚未在由大量子代样本组成的遗传群体中进行测试。

[结果] 通过比较708株具有不同纤维成熟度的棉花F2群体中观察到的表型与基于其DNA标记基因型的预测表型，验证了基于MIC或衣分的表型分析方法的优劣。基于MIC纤维表型比基于衣分的纤维表型更符合预测的结果。每一个F2单株的衣分都可以单独测定，但因为某些F2单株产生的纤维量不足以进行测量，所以无法获得整个群体中所有个体的MIC值。为了测试棉纤维红外成熟度（MIR）作为遗传表型分析工具的可行性，我们测量了由不同纤维成熟度的80株F2组成的第二群体的FT-IR光谱,并用该算法测定了其MIR值,并与对应的表型值及其他群体的纤维表型数据进行了比较。结果表明，从每个F2单株均成功获得MIR值，基于MIR的结果与基于其DNA标记基因型的预测表型以及结合MIC和衣分的观察表型都非常吻合。

[结论] 从棉纤维的FT-IR光谱中获得的MIR值能够以定量方式准确地评定种群中所有单株的纤维成熟度。该技术为棉花遗传学家提供了一种快速、有效地测定纤维成熟度的选择。

关键词：衰减全反射傅里叶变换红外光谱；棉花纤维成熟度；结晶度；未成熟纤维突变体

Cotton High Speed Phenotyping Series

[Title] Feasibility assessment of phenotyping cotton fiber maturity using infrared spectroscopy and algorithms for genotyping analyses

[Authors] KIM Hee Jin, LIU Yongliang, FANG David D.  and DELHOM Christopher D. 

Journal of Cotton Research. 2019; 2:8

https://doi.org/10.1186/s42397-019-0027-0