





中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (9): 1684-1701.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.09.002
吕涛1(
), 孙国清2, 郭栋材1, 陈全家1, 蔡永生1, 樊标星1, 曲延英1(
), 郑凯1(
)
收稿日期:2024-09-01
接受日期:2024-10-28
出版日期:2025-05-08
发布日期:2025-05-08
通信作者:
联系方式:
吕涛,E-mail:943308727@qq.com。
基金资助:
LÜ Tao1(
), SUN GuoQing2, GUO DongCai1, CHEN QuanJia1, CAI YongSheng1, FAN BiaoXing1, QU YanYing1(
), ZHENG Kai1(
)
Received:2024-09-01
Accepted:2024-10-28
Published:2025-05-08
Online:2025-05-08
摘要:
【目的】 海岛棉具有优异的纤维品质,纤维断裂比强度是棉花纤维品质的一个重要指标。开发InDel分子标记,通过RIL群体和资源材料进行验证,并分析其有效性,为选育优异纤维品质海岛棉新品种提供一定的理论依据。【方法】 以前期构建的213份Pima S-7和5917 F5:6重组自交系(RIL)群体为材料,进行QTL定位,获得调控海岛棉纤维强度数量性状基因座位点qFS-chr17-1,根据亲本全基因组测序(WGS)数据开发设计InDel标记,并在亲本间筛选多态性标记。根据表型数据选取40份极端家系材料初步验证所开发的多态性标记。在213份RIL群体和213份海岛棉资源材料中进行基因分型,并结合多年纤维品质数据验证标记的有效性。【结果】 利用开发的2个InDel标记在RIL群体与海岛棉资源材料进行基因分型检测,结果表明,2个标记能够与纤维强度表型数据紧密连锁,所区分材料间纤维强度性状具有显著差异。通过组合2个标记基因型检测结果,发现4种组合类型的纤维强度呈现上升趋势,且携带Hap3(B/A)与Hap4(B/B)基因型的材料纤维强度显著强于Hap1(A/A)与Hap2(A/B)。InDel-3L2标记与纤维长度、纤维整齐度和纺纱一致性指数等纤维品质性状显著相关,所区分材料表型趋势与相关性分析结果一致。根据多年环境下两试验点的纤维品质数据分析,发现不同环境间的纤维品质有差异,结合气温数据,发现所开发的分子标记受环境影响小。通过对213份海岛棉资源材料纤维品质数据进行聚类分析,并结合分子标记分型结果,共筛选出8份优异纤维品质材料。【结论】 针对海岛棉纤维强度QTL位点(qFS-chr17-1)开发出2个与纤维强度紧密连锁的InDel分子标记,将两标记分型结果组合后仍具有有效性。InDel-3L2可以与纤维长度、纤维整齐度和纺纱一致性指数连锁。开发的InDel标记可以高效准确地检测海岛棉纤维高强度资源材料,可以用于海岛棉纤维品质改良育种。还筛选出8份优异纤维品质材料。
吕涛, 孙国清, 郭栋材, 陈全家, 蔡永生, 樊标星, 曲延英, 郑凯. 海岛棉纤维强度QTL紧密连锁InDel分子标记开发及效应评价[J]. 中国农业科学, 2025, 58(9): 1684-1701.
LÜ Tao, SUN GuoQing, GUO DongCai, CHEN QuanJia, CAI YongSheng, FAN BiaoXing, QU YanYing, ZHENG Kai. Development and Effectiveness Evaluation of InDel Molecular Markers Closely Linked to Fiber Strength QTL in Gossypium barbadense[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(9): 1684-1701.
表4
海岛棉优异纤维品质材料表型"
| 类型 Type | 材料 Material | 纤维长度 FL (mm) | 纤维强度 FS (cN·tex-1) | 马克隆值 MIC | 纤维伸长率 FE (%) | 纤维整齐度 FU (%) | 纺纱一致性指数 SCI | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Hap4 (B/B) | GB2 | 33.94 | 41.49 | 4.34 | 5.30 | 86.58 | 199.05 | ||||
| GB7 | 31.82 | 42.55 | 4.18 | 5.75 | 87.14 | 213.79 | |||||
| GB8 | 32.93 | 43.88 | 4.08 | 6.08 | 87.55 | 204.30 | |||||
| GB21 | 34.45 | 45.82 | 4.07 | 6.10 | 89.73 | 224.61 | |||||
| GB26 | 32.51 | 45.79 | 4.31 | 4.99 | 88.13 | 215.15 | |||||
| GB33 | 35.56 | 42.77 | 4.29 | 6.47 | 88.58 | 201.13 | |||||
| GB37 | 33.87 | 46.32 | 4.10 | 6.40 | 87.59 | 210.13 | |||||
| GB85 | 34.30 | 42.58 | 4.04 | 5.34 | 86.15 | 216.90 | |||||
| Hap3 (B/A) | GB3 | 32.77 | 43.94 | 4.14 | 5.60 | 87.54 | 204.97 | ||||
| GB5 | 34.74 | 42.57 | 4.24 | 6.41 | 88.20 | 202.22 | |||||
| GB6 | 33.73 | 42.70 | 4.08 | 5.65 | 88.23 | 217.74 | |||||
| GB15 | 34.67 | 43.84 | 4.27 | 5.34 | 87.94 | 208.15 | |||||
| GB16 | 34.61 | 43.16 | 4.29 | 5.87 | 88.17 | 206.27 | |||||
| GB18 | 33.99 | 41.99 | 4.18 | 5.81 | 87.73 | 204.03 | |||||
| GB20 | 34.83 | 44.36 | 4.15 | 5.76 | 88.45 | 211.63 | |||||
| GB23 | 32.45 | 42.89 | 4.23 | 5.98 | 88.49 | 210.73 | |||||
| GB35 | 33.51 | 42.18 | 4.55 | 5.54 | 87.06 | 195.89 | |||||
| GB38 | 32.66 | 44.28 | 4.43 | 6.01 | 87.78 | 201.15 | |||||
| GB58 | 32.92 | 43.33 | 4.52 | 5.47 | 87.96 | 218.97 | |||||
| [1] |
贾晓昀, 王士杰, 朱继杰, 赵红霞, 李妙, 王国印. 陆地棉高密度遗传图谱的构建及产量相关性状的QTL定位. 中国农业科学, 2023, 56(4): 587-598. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.001.
|
|
|
|
| [2] |
|
| [3] |
范李萍, 吴鹏昊, 王莉萍, 陈全家, 曲延英. 基于遗传和表型特征的海岛棉遗传多样性分析. 植物遗传资源学报, 2016, 17(2): 197-208.
doi: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.02.002 |
|
doi: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.02.002 |
|
| [4] |
李江博, 叶盛, 常国斌, 高曼, 王霞, 帕丽旦·艾海提, 曲延英, 郑凯, 陈全家. 213份海岛棉种质资源的遗传多样性分析. 植物遗传资源学报, 2024, 25(11): 1857-1874.
|
|
|
|
| [5] |
|
| [6] |
|
| [7] |
仪泽会, 卢有飞, 郭晓芹, 惠麦侠, 张鲁刚, 张明科. 大白菜简单序列重复(SSR)和插入/缺失(InDel)标记的开发及通用性分析. 农业生物技术学报, 2012, 20(12): 1398-1406.
|
|
|
|
| [8] |
陶顺玉, 吴贝, 刘念, 罗怀勇, 黄莉, 周小静, 陈伟刚, 郭建斌, 喻博伦, 雷永, 廖伯寿, 姜慧芳. 花生InDel标记开发及其在含油量QTL定位中的应用. 作物学报, 2023, 49(5): 1222-1230.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2023.24140 |
|
|
|
| [9] |
|
| [10] |
王莉萍, 孙国清, 梁亚军, 陈全家. 棉花纤维品质性状与SSR标记的关联分析. 中国农业科技导报, 2013, 15(4): 110-120.
|
|
doi: 10.3969/j.issn.10080864.2013.04.18 |
|
| [11] |
|
| [12] |
|
| [13] |
|
| [14] |
张宝秋. 棉纤维品质相关基因SuSA1和ADF1功能标记的开发[D]. 保定: 河北农业大学, 2015.
|
|
|
|
| [15] |
|
| [16] |
|
| [17] |
|
| [18] |
郭江涛, 吕远大, 赵姝楠, 周淼平, 姚金保, 杨学明. InDel分子标记WC656的开发及其在鉴别小麦-簇毛麦5VS纯合易位中的应用. 麦类作物学报, 2023, 43(9): 1115-1124.
|
|
|
|
| [19] |
|
| [20] |
潘伟芹, 马卉, 许学, 鲍翔宇, 麦霄黎, 林玲, 吴爽, 汪秀峰. 利用InDel分子标记鉴定杂交籼稻中籼粳交杂株. 中国农学通报, 2023, 39(33): 107-113.
doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0871 |
|
|
|
| [21] |
doi: 10.1007/s12298-020-00816-z pmid: 32549686 |
| [22] |
田红丽, 晏朋涛, 王蕊, 杨扬, 许理文, 易红梅, 王元东, 宋伟, 席章营, 赵久然, 王凤格. 基于叶绿体InDel标记对玉米S型胞质不育制种鉴定的研究. 玉米科学, 2019, 27(2): 53-60, 68.
|
|
|
|
| [23] |
doi: 10.1186/s13007-020-00644-y pmid: 32742299 |
| [24] |
doi: 10.1186/s12864-018-4890-8 pmid: 29940861 |
| [25] |
|
| [26] |
李文奇, 许扬, 王芳权, 朱建平, 陶亚军, 李霞, 范方军, 杨杰. 广谱抗稻瘟病基因PigmR的KASP标记开发及应用. 中国水稻科学, 2024: 1-13.
|
|
|
|
| [27] |
陆海燕, 陈璐, 王显生, 赵涵, 沈奇. 基于高通量测序的棉花InDel标记开发及其应用. 棉花学报, 2019, 31(4): 297-306.
doi: 10.11963/1002-7807.lhysq.20190605 |
|
|
|
| [28] |
|
| [29] |
|
| [30] |
|
| [31] |
景海春, 田志喜, 种康, 李家洋. 分子设计育种的科技问题及其展望概论. 中国科学: 生命科学, 2021, 51(10): 1356-1365, 1355.
|
|
|
|
| [32] |
|
| [33] |
唐淑荣, 魏守军, 郭瑞林, 韦京艳, 孟俊婷, 杨长琴. 不同熟性棉花品种纤维品质特征分析与评价. 中国生态农业学报, 2019, 27(10): 1564-1577.
|
|
|
|
| [34] |
|
| [35] |
|
| [36] |
李丽花, 孙正文, 柯会锋, 谷淇深, 吴立强, 张艳, 张桂寅, 王省芬. 陆地棉纤维强度KASP-SNP标记的开发及效应评价. 中国农业科技导报, 2024, 26(2): 46-55.
|
|
|
|
| [37] |
|
| [38] |
马晓昕, 李成林, 张超, 李慧霞, 周克海, 周晓箭, 杨代刚, 高俊山. 高温胁迫影响棉花生长及产量品质的生理与分子机理. 中国棉花, 2021, 48(12): 1-6, 12.
doi: 10.11963/cc20210105 |
|
|
|
| [39] |
|
| [40] |
doi: 10.1071/FP14361 pmid: 32480733 |
| [1] | 陈敏氡, 裘波音, 黄昊, 李永平, 温庆放. 松花菜种质花球质地品质的评价[J]. 中国农业科学, 2026, 59(6): 1302-1316. |
| [2] | 陈敏, 焦紫岚, 乔承彬, 许昊, 张碧, 马东花, 孔维儒, 王敬文, 宋佳伟, 罗成科, 李培富, 田蕾. 不同亚种水稻种质资源对盐胁迫的形态生理响应及适应策略[J]. 中国农业科学, 2026, 59(4): 705-722. |
| [3] | 何治霖, 孙翠霞, 岳红丽, 谈月霞, 张耀海, 王福生, 刘思涛, 江东. 基于重测序枸橼、柠檬类种质资源的遗传多样性分析和别罗勒烯的全基因组关联分析[J]. 中国农业科学, 2026, 59(2): 386-401. |
| [4] | 陈彩锦, 马琳, 蒋庆雪, 刘金晖, 苗童, 张志鹏, 孟翔, 马晓冉, 周昕越, 张建, 刘文辉, 王学敏. 244份饲用燕麦种质资源表型性状遗传多样性分析[J]. 中国农业科学, 2025, 58(23): 4825-4836. |
| [5] | 陈天晓, 曹榕, 宋倩楠, 胡亮亮, 王素华, 王丽侠, 程须珍, 陈红霖. 小豆种质资源苗期耐盐性综合评价及耐盐种质筛选[J]. 中国农业科学, 2025, 58(21): 4317-4332. |
| [6] | 张帆, 杨青川. 紫花苜蓿育种历史、现状与展望[J]. 中国农业科学, 2025, 58(21): 4471-4481. |
| [7] | 陈永先, 陈瑞江, 都艺芝, 术钧捷, 陈晚霞, 赵梓含, 王季春, 杜康, 张凯. 耐旱甘薯种质资源的筛选与鉴定[J]. 中国农业科学, 2025, 58(2): 214-237. |
| [8] | 包明芳, 秦燕, 陈彩锦, 张尚沛, 张国辉, 沙晓弟. 111份紫花苜蓿种质资源苗期表型抗旱性鉴定评价[J]. 中国农业科学, 2025, 58(19): 3825-3836. |
| [9] | 孟姿诺, 付长青, 张玲玉, 高顺娟, 常金华, 崔江慧. 高粱芽苗期耐盐性评价及耐盐种质筛选[J]. 中国农业科学, 2025, 58(16): 3317-3326. |
| [10] | 郑敏华, 陈洛, 邢甲乐, 谢月兰, 姜先芽, 聂帅, 蔡甫格, 巫浩翔, 陆展华, 孙伟, 霍兴, 白嵩, 赵均良, 杨武. 华南籼稻稻瘟病抗性QTL鉴定与候选基因挖掘[J]. 中国农业科学, 2025, 58(14): 2707-2719. |
| [11] | 吴慧琴, 王静, 阳宜, 刘雪晴, 张凯旋, 王麓尧, 路佳伟, 翟源, 成妍. 96份辣椒种质资源的果实质地品质分析及评价[J]. 中国农业科学, 2025, 58(14): 2854-2868. |
| [12] | 李翔宇, 刘健茁, 胡丹丹, 刘耕瑜, 陈良宇, 李冰, 杜万里, 宋波. 玉米种质资源对瘤黑粉病的抗性评价及生理差异分析[J]. 中国农业科学, 2025, 58(13): 2504-2521. |
| [13] | 崔梦杰, 孙子淇, 齐飞艳, 刘华, 徐静, 杜培, 黄冰艳, 董文召, 韩锁义, 张新友. 322份花生种质资源黄曲霉侵染抗性的评价[J]. 中国农业科学, 2025, 58(12): 2303-2315. |
| [14] | 史顺宇, 杨涛, 庞博, 李静, 林轶峰, 王正瑞, 傅林成, 扎尔加玛丽·阿不都别克, 高文伟, 吴鹏昊. 海岛棉叶绿素含量的全基因组关联分析及候选基因预测[J]. 中国农业科学, 2025, 58(10): 1878-1895. |
| [15] | 陈彩锦, 马琳, 包明芳, 张国辉, 蒋庆雪, 杨天辉, 王川, 王晓春, 高婷, 王学敏, 刘文辉. 111份紫花苜蓿种质资源萌发期抗旱性鉴定评价[J]. 中国农业科学, 2025, 58(10): 1896-1907. |
|
||