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棉花是世界上最重要的经济作物之一。棉花生产的主要目的是为了获取优质的棉纤维,棉籽仅仅作为牛、羊等反刍动物的饲料或肥料。实际上,棉籽的营养价值极高,是优质的食用油蛋白质资源之一。近年来,世界人口的增加意味着人类对食用油的需求越来越大,棉籽正日渐成为一种重要的食用油来源。因此,全面深入地进行棉籽品质性状的遗传研究及其QTL定位对于棉籽品质改良具有重要的理论和实践意义。本研究以188个陆地棉重组近交系群体及其亲本(‘HS46’和‘MARCABUCAG8US-1-88’)为材料,以三年四个环境的棉籽组成样品集,用前人建立的近红外反射光谱定标模型测定其棉籽蛋白质含量等13个品质性状,应用包括基因型和基因型与环境互作的双子叶植物二倍体种子数量性状遗传模型,研究了陆地棉棉籽13个营养品质性状的遗传效应、遗传率、遗传相关性和遗传效应预测,并采用本实验室构建的基于Cotton 63K Illumina SNP芯片的高密度陆地棉种内遗传图谱,用区间作图法对陆地棉蛋白质含量等四个营养品质性状进行QTL定位,主要结果如下:对陆地棉188个重组近交系及其亲本在四个环境下的棉籽主要营养品质性状含量进行测定和分析,其蛋白质(PC)、油分(OC)、植酸(PA)、棉酚(GC)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)、苯丙氨酸(Phe)、缬氨酸(Val)、丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)、谷氨酸(Glu)及甘氨酸(Gly)的含量的均值分别为40.19%、36.88%、0.82%、0.52%、1.17%、2.16%、1.73%、2.16%、1.59%、1.45%、4.61%、7.64%和1.51%,其中蛋白质最高,植酸和棉酚的含量最低。棉籽氨基酸中谷氨酸的含量最高,而异亮氨酸含量最低。群体内各性状值均为正态分布。棉籽各品质性状的遗传分析结果表明,棉籽油分含量、棉酚含量、丙氨酸含量和精氨酸含量的广义遗传率较高,早世代进行选择可以取得较好效果;蛋白质含量、异亮氨酸含量和甘氨酸含量具有中等广义遗传率,表明这些性状受环境影响较大;而植酸含量、亮氨酸含量、赖氨酸含量、苯丙氨酸含量、缬氨酸含量和谷氨酸含量的遗传率较低,易受环境因素的影响。棉籽品质性状的相关性分析表明,蛋白质与油分之间存在显著的负相关关系,与植酸、棉酚之间的相关性较低;而与所测9种氨基酸含量间均存在极高的正相关,说明育种中可同步提高蛋白质与氨基酸的含量。油分与植酸、棉酚间无明显相关关系,与所有测得的氨基酸含量均为显著的负相关。植酸与棉酚及所测氨基酸之间均无显著的相关关系,棉酚与所测定的氨基酸之间的相关性也并不显著。另外,所测的9种氨基酸之间均存在极显著的正相关,表明无论环境如何变化,均可通过提高一种氨基酸的含量来提高其他氨基酸含量。在单位点水平上,使用区间作图法,对陆地棉棉籽四个品质性性状进行QTL定位,总共定位到408个加性QTLs和256对上位性QTLs。控制蛋白质含量的m-QTL和e-QTL分别有41个和92对,可以解释8.04-66.45%的总变异;34个m-QTL和67对e-QTL控制棉籽的油分含量,可以解释12.82-84.56%的总变异;控制棉酚的m-QTL和e-QTL分别有26个和1对,可以解释21.92-82.19%的总变异;控制植酸的m-QTL和e-QTL分别有8个和2对,可以解释22.82-90.44%的总变异。大多数营养品质性状e-QTL解释的表型贡献率高于m-QTL,说明上位性效应在营养品质性状的表现中起关键作用。此外,营养品质性状相关主效QTL和上位性QTL的表达易受环境的影响。