陆地棉父本回交群体纤维品质性状QTL定位和遗传分析

马玲玲，苏莹，聂虎帅，崔宇鹏，程成，巴甲，华金平*

（中国农业大学农学院棉花遗传育种与基因组研究实验室／杂种优势研究与利用教育部重点实验室／作物遗传改良北京市重点实验室，北京100193）

摘要

背景：棉花纤维品质改良是主要的育种目标之一，QTL定位是剖析纤维品质性状遗传分子机制的有效手段。本研究利用陆地棉杂交种“欣杂1号”的F₁₄重组自交系(RIL)分别与父本回交创建了一个父本回交群体(BC/P)。试验包括三个环境的设重复的父本回交群体田间性状，以及一个环境的设重复的母本回交群体田间性状，这些试验均还包括原始的重组自交系群体。

结果：本研究一共检测到了24个控制棉花纤维品质性状QTL，其中13个QTL是验证了前期研究结果。在父本回交群体中定位了35个QTL，这些QTL解释表型变异5.01% - 22.09% ；23个QTL仅在父本回交群体中检测到，有些父本提供的等位基因表现为正向遗传效应。值得关注的是，qFS-Chr3-1在父本回交群体中解释22.09%的表型变异，可使纤维强度增加0.48 cN·tex^-1。纤维长度、整齐度、纤维强度、纤维伸长率和马克隆值检测到解释大于10.00%的表型变异QTL分别为7、2、8、2和6个。重组自交系在多个环境中可同时检测到QTL有6个：qFL-Chr1-2、qFS-Chr5-1、qFS-Chr9-1、qFS-Chr21-1、qFM-Chr9-1和qFM-Chr9-2。多个环境可检测到2个QTLs qFE-Chr2-2（TMB2386-SWU12343）和qFM-Chr9-1（NAU2873-CGR6771）分别解释22.42%和21.91%的表型变异。父本回交群体中，纤维长度特异的QTL qFL-Chr5-1位于标记NAU4034和TMB1296之间，该标记区段在A05染色体上包含30个基因（379 kb），在D05染色体上包含42个基因（49 kb）。此外，上位性QTLs和环境互作QTLs在重组自交系群体和父本回交群体中分别检测到了142和46个。

结论：本研究通过不同的遗传群体研究，为改良棉花纤维品质提供了新信息。

*通信作者：华金平（中国农业大学农学院）

Title: QTL and genetic analysis controlling fiber quality traits using paternal backcross population in upland cotton

Journal of Cotton Research. 2020, 3: 22

https://jcottonres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s42397-020-00060-6