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长期的人工驯化与选择,导致陆地棉栽培种遗传基础日渐狭窄。野生种蕴藏有抗病虫和耐受不良环境等潜在利用价值的有益特性。为了拓宽陆地棉的遗传基础,将野生种中有利的基因导入栽培种,创造具有野生种优异基因的陆地棉新种质,丰富棉花的种质资源,具有重要意义。澳洲棉(G.australe Mueller,2n=2x=26,G2)属于锦葵科(Malvaceae)、棉属(Gossypium)的一个野生种,分布在大洋洲西部,多年生灌木,茎细长,茎和叶密披白色茸毛,叶阔卵圆形,全缘,叶蜜腺深红色,苞外蜜腺凹陷,鲜红色,苞叶针状,花瓣淡紫色,花药红色,花瓣闭合可闭花受精,棉纤维淡棕色。由于澳洲棉与陆地棉亲缘关系较远,一般情况下很难发生染色体交换,因此,通过辐射诱变可以促进陆地棉与澳洲棉染色体发生交换,实现澳洲棉基因向陆地棉的转育。本研究以本实验室的前期研究为基础,利用分子标记辅助选择,经过多代连续自交,构建了一套陆地棉-澳洲棉染色体渐渗系。具体结果如下:1.澳洲棉特异的分子标记开发利用MISA软件从澳洲棉基因组中共搜寻到106352个SSR位点,经电子PCR筛选共开发出6099对SSR引物,根据染色体的标记分布,选择合成了 166对引物,经PCR验证,其中45个可以用于陆地棉-澳洲棉渐渗系的分子标记鉴定,占27.11%。2.澳洲棉渐渗的分子标记分布217个澳洲棉特异的多态性分子标记中,每条染色体上分布的分子标记数目不同,Gauchr01染色体上分布数目最多,有31对;Gauchr09染色体上分布最少,有9对。所用分子标记在染色体上的分布密度不同,分布密度最大的染色体是Gauchr01,平均距离为4.44 Mb;分布密度最小的染色体是Gauchr08,平均距离为13.05 Mb。鉴定发现有79个分子标记的染色体片段发生了渐渗,占总标记数的36.41%。3.陆地棉-澳洲棉渐渗系文库的染色体片段鉴定本研究采用217个澳洲棉特异性分子标记,对BC1F5的201个家系进行分子标记鉴定,发现共有197个家系有外源染色体片段的渐渗。渐渗片段总长度占澳洲棉基因组的32.92%,其中覆盖度最高的是Gauchr06染色体,覆盖度为72.74%,覆盖度最低的染色体为Gauchr07,覆盖度为0.30%;覆盖度介于40%至60%之间的染色体为(从大到小):Gauchr09、Gauchr08、Gauchr01、Gauchr04、Gauchr 11,分别为 58.99%、51.07%、49.91%、49.32%、43.83%。在197个渐渗系群体中,共有676个澳洲棉的染色体片段,总长度为6808.91 Mb,约为其基因组的3.96倍。渐渗片段中,最短的是0.10 Mb,最长的是37.08 Mb。每个家系平均包含3.43个外源染色体片段。染色体水平上,Gauchr08染色体上含有渐渗片段总长度最长,为2435.11 Mb,片段数为107个,涉及了 102个渐渗系,片段长度在10.30-37.08 Mb之间,片段数为1-2个,每个渐渗系平均含1.05个片段,;Gauchr10染色体上含有渐渗的片段总长度为37.51 Mb,片段数为6个,涉及到4个渐渗系,片段长度在2.67-8.04 Mb之间,每个渐渗系含有1-2个片段。特殊的是Gauchr07染色体,只有一个渐渗系,含有两个渐渗片段,片段总长度为0.34 Mb。分析了渐渗系群体的外源染色体片段数,范围在1-12个之间,其中大部分植株含有的片段数小于5,单片段渐渗的有26个渐渗系,占13.20%;双片段渐渗的有43个渐渗系,占21.83%;三片段渐渗的有37个渐渗系,占18.78%;渐渗最多的片段达1 2个,有1个渐渗系。4.渐渗系的表型变异部分渐渗系与亲本陆地棉存在明显差异。如渐渗系HR039-1苞叶狭长,与陆地棉有明显区别;渐渗系S1966铃柄较长;叶片颜色发生变化的渐渗系S2034表现芽黄,叶片淡黄,植株矮小;渐渗系S1938的叶片、棉铃、苞叶、萼片等器官腺体极少。5.渐渗系表型性状相关性分析对培育的陆地棉-澳洲棉渐渗系进行了植物学性状的相关性分析,结果表明,籽指与单铃重呈极显著正相关,皮尔逊相关系数为0.417;籽指与衣分呈极显著负相关,皮尔逊相关系数为-0.566;衣分与铃数呈极显著正相关,皮尔逊相关系数为0.488;果枝数和铃数之间呈极显著正相关,皮尔逊相关系数为0.458。单铃重和株高、衣分和果枝数、株高和果枝数呈正相关;籽指和果枝数、籽指和铃数、单铃重和衣分呈负相关。6.渐渗系优异材料评价野生种澳洲棉具有提高衣分的特性。本研究从渐渗系文库中筛选出了 19个高衣分渐渗系,衣分范围在39.53%-44.85%之间,高于受体亲本陆地棉的衣分(31.20%)。