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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
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