遗传连锁图谱和纤维品质性状QTL定位论文

1、编号O:河北农业大学本科毕业论文论文题目 BC12遗传连锁图谱和纤维品质性状QTL定位学生姓名 唐冰川 学号20000113 成绩 学院 农学院 专业班级农学002 指导教师姓名张艳 指导教师职称 讲师 材料目录：1、任务书 （1）份2、开题报告 （含文献综述) (1）份3、指导教师评阅书 ()份4、答辩记录表 (1）份5、论文正文 ()份6、其它材料河北农业大学本科毕业论文任务书学 院：农学院 教师姓名： 张艳 职 称： 讲师 2012 年 5 月 4 日专业名称农学论文题目BC12遗传连锁图谱构建和纤维品质性状QTL定位题目来源科研课题项目目的意义:提高棉花纤维品质是棉花育种工作者集中关注

2、的问题。海岛棉在纤维强度、长度和细度等品质性状上均优于陆地棉,因此利用海岛棉的优质基因改良陆地棉纤维品质具有重要的理论和应用价值。棉花纤维品质性状大多属于数量性状，受多基因操纵，最终的表现型是基因型和环境共同作用的结果,受环境条件阻碍专门大。应用现代育种技术将海岛棉操纵优良性状的基因或片段向陆地棉转移，被视为快速改良陆地棉纤维品质的方法之一。随着分子生物学的快速进展，利用高密度分子遗传连锁图谱，查找与数量性状基因座(QT)紧密连锁的分子标记，进行基因聚合育种,差不多成为分子标记辅助育种的要紧途径。本研究构建了棉花SR标记传连锁图谱,并对BC1F2群体进行纤维品质相关QTL定位,为棉纤维品质分子

3、标记辅助育种提供理论依据。可行性分析: 课题组拥有已构建好的作图群体,供本实验顺利进行的SSR引物。实验室成员在连锁图谱构建、QTL分析方面具有丰富的经验。所在作物遗传育种实验室具备良好的实验室条件和试验所需的仪器设备条件：如高速冷冻离心机，PCR仪，电泳仪等能确保本试验有序进行。预期的结果：构建C1F2群体遗传连锁图谱，获得多个与纤维品质性状相关的TL。可能存在的问题:BC12群体在分析时,分子标记位点可能出现偏分离。进度安排:02年5月-月:选题，查阅文献资料; 6月-月：确定方案；02年7月-2013年月：收集实验资料，进行试验研究；月-5月:结果的处理与分析;5月-月:撰写论文,预备答

4、辩。 专家意见：该实验对B1遗传连锁图谱构建和纤维品质性状L定位进行初步研究,实验设计合理,技术路线可行,预期结果明确,进度安排合理，同意按打算执行。 实验设计合理、方案可行、QTL的定位结果对后期进行分子标记辅助选择有重要意义。专家签字:年 月 日学院意见：院长: 年 月 日 农 学院 农学 专业 唐冰川 学生：现把 2012-201 学年,第 二 学期的毕业论文安排下达给你，你本学期承担的毕业论文任务如下:、依据本任务书中论文题目、目的意义、可行性分析的内容完成开题报告。2、按照开题报告的要求按期完成毕业论文各项工作的实施。3、完成毕业论文的撰写。4、完成毕业论文的答辩。 请按相关要求完成

5、毕业论文任务。教师签字:02 年 5 月 3日河北农业大学本科毕业论文开题报告题 目:B遗传连锁图谱和纤维品质性状QL定位 学 院：农学院 学生姓名：唐冰川 专 业： 农学 班级学号: 20090101013 指导教师姓名： 张艳 指导教师职称： 讲师 212年 月5 日学生姓名唐冰川专业班级农学0902班学 号2001401023指导教师张艳职 称讲师所在学院农学院论文名称CF遗传连锁图谱构建和纤维品质性状TL定位选题依据：提高棉花纤维品质是棉花育种工作者集中关注的问题。海岛棉在纤维强度、长度和细度等品质性状上均优于陆地棉，因此利用海岛棉的优质基因改良陆地棉纤维品质具有重要的理论和应用价值。

6、棉花纤维品质性状大多属于数量性状,受多基因操纵,最终的表现型是基因型和环境共同作用的结果，受环境条件阻碍专门大。应用现代育种技术将海岛棉操纵优良性状的基因或片段向陆地棉转移,被视为快速改良陆地棉纤维品质的方法之一。随着分子生物学的快速进展,利用高密度分子遗传连锁图谱，查找与数量性状基因座(T）紧密连锁的分子标记,进行基因聚合育种，差不多成为分子标记辅助育种的要紧途径。本研究构建了棉花SSR标记传连锁图谱,并对BC1F2群体进行纤维品质相关Q定位，为棉纤维品质分子标记辅助育种提供理论依据。文献综述: 棉花是世界性的重要经济作物,也是仅次于粮食的第二大农作物。棉花生产涉及农业和纺织工业,其中棉花纤

7、维是纺织工业的要紧原料,也是宽敞人民的生活必须品。随着纺纱工业的迅速进展，同时消费者对衣着布料的要求也普遍提高，这对我国棉花品种的总体纤维品质尤其是纤维强度提出了更高的要求1-2。因此提高棉花纤维品质成为了棉花育种工作者集中关注的问题。棉花隶属于被子植物中的锦葵目（Malvales）、锦葵科(Malacec）、棉属(ossyp)。生产上种植的要紧为四倍体的陆地棉(GosspiumhirsutumL.)和海岛棉(ssypium barbaense L.),二者分不占世界棉花总产量的90%和%3-4。遗传连锁图谱构建是遗传学研究的一个重要领域，为人们进一步认识基因组组成、重要经济性状基因定位和克隆

8、奠定基础。1913年tren构建了第一张遗传连锁图谱。5由于这些标记的数量有限，因此构建的图谱分辨率低、饱和度不高，应用有限。0世纪0年代以后,NA分子标记技术的快速进展，大大加速了连锁图谱的构建工作，使得构建密度高、覆盖面广的连锁图谱成为可。迄今为止要紧作物如玉米、水稻、番茄等都以构建了比较完善的遗传连锁图谱。与他们相比，棉花的遗传连锁图谱相对落后。其缘故要紧有两方面：一是棉花的DNA标记的多态性低；二是早期棉花分子生物学研究中存在一系列的技术难关,尤其是棉花高质DA的快速提取。6Riisch等71年首次对四倍体栽培棉种的FLP图谱进行了报道,该图谱总长为75cM，包含05个标记位点，共定位

9、在41个连锁群上。在此基础上，Sappey等8HS46MAR、HS4PD5363的F2群体进行了RFLP分析,用不同的探针/酶组合建立了具有1个多态位点的4个连锁群和2个多态位点的5个连锁群。Ula等9-0陆地棉品种，进行品种间杂交所创制的F2群体，应用RFLP技术构建了包含81个RFP标记,17个连锁群，覆盖棉花基因组00.7 cM的遗传连锁图谱。同时他们还利用四种陆地棉品种间杂交群体构建了包含284个RFL标记,47个连锁群，覆盖棉花基因组1506 cM的分子遗传连锁整合图谱。近期棉花遗传图谱研究进展尤为迅速,但仍存在专门多问题。1.遗传连锁图谱构建 遗传连锁图谱是在某物种染色体上的已知遗

10、传标记、基因的排列顺序或相对位置,交换与重组的染色体位点是其理论基础。假如同一条染色体上的两个基因相对距离越长,那么他们减数分裂发生重组的概率将越大,共同遗传的概率也就越小。因此能够依照他们后代性状的分离能够推断他们的 HYERINKhttp:/ t bank 交换率,也就能够推断他们在遗传图谱上的相对距离。标记位点之间的重组交换率是标记间的遗传距离的依据。在19世纪后半叶，孟德尔(G.JMendel)以豌豆为材料,利用七对差异明显、易于识不的外部形态特征相对性状，对杂种后代的不同个体依性状表现进行归类分析，提出了“遗传因子”假讲，并发觉了生物遗传的分离规律和独立分配规律，即闻名的孟德尔定律。

11、这是作为遗传图谱主体的遗传标记概念的首次确立和应用。11年,摩尔根 (TH.Mogan)通过查看果蝇的眼色发觉决定眼色的基因与决定性不的基因是连锁遗传的,从而建立了闻名的摩尔根遗传学讲,为基因连锁图的构建提供了理论基础。19年,.H.Strutevant依照连锁交换规律和遗传交换学讲,构建了第一张果蝇X染色体五个位点的连锁图，确定了遗传学的染色体理论和系统的遗传作图原理，遗传图谱构建的序幕从此拉开。到195年，gan发表了第一张比较系统的果蝇染色体遗传图谱，开创了利用己知染色体相对位置的标记基因定位未知基因的先例。180年，人类遗传学家J.G.K.Botstein等首次提出利用DNA限制性片段

12、长度多态性作为遗传标记的思想，开创了人类利用DA分子标记进行遗传分析及制作图谱的先河。 197年，onis-Ker等发表了第一张人类的Fs连锁图，其饱和度远远超过了经典的图谱。植物可方便地建立和维持较大的分离群体,分子连锁图构建工作的进展速度超过了动物的同类研究,业已建图的植物已博上学位论文异源四倍体棉花遗传图谱的构建与分子细胞遗传学研究多达几十种，其中包括了所有重要的农作物。1.1遗传作图的依据遗传图谱构建的依据是染色体的交换与重组。十九世纪中叶， Mende首先把形态性状作为遗传标记引入遗传学实验,推导出遗传学的差不多规律一一分离规律和自由组合规律。1910年,rgan依据大量果蝇突变性状

13、的遗传研究结果,提出了连锁交换规律和基因学讲，为遗传作图提供了理论基础。实质上,不管何种生物的遗传作图,差不多上依据同源染色体在减数分裂时染色体片段(基因)的交换与重组进行的。在理论上，交换的频率随基因间的距离的增加而增大，交换值(重组率)即揭示基因间的遗传距离,遗传距离通常由基因或片段在染色体交换过程中分离的频率厘摩(M）来表示。厘摩值越高表明两点之间距离越远,厘摩值越低表示两点间距离越近。12遗传图谱构建 遗传图谱是利用各种标记构建的标记连锁图。图谱构建包括以下几个差不多步骤:依照遗传材料之间的NA多态性，选择用于建立作图群体的亲本组合;建立具有大量DNA标记处于分离状态的分离群体或衍生系

14、;选择适合作图的NA标记;测定作图群体中不同个体或株系的标记基因型;对标记基因型数据进行连锁分析，构建标记连锁图。1.2.作图群体的选择亲本的选择直接阻碍到构建连锁图谱的难易程度及所建图谱的适用范围。 亲本的差异性亲本的差异性是选择亲本最差不多的原则，因为只有亲本之间具有相当程度的差异，才能检测到遗传标记的多态,也才能在作图的分离群体中观测并统计标记位点的分离。尽量选用纯度高的材料作为亲本理论上，用于遗传作图的亲本应当是高度纯合的，并在配置杂交之前进一步通过自交选择以保证亲本的纯度，以保证在任何一个基因座位都不是杂合的。杂交后代的可育性假如杂交后代不育,造成严峻的偏分离现象,从而阻碍分离群体的

15、构建，降低所建图谱的可信度。杂交后代基因组的应具有其完整性与代表性。对亲本及其进行细胞学鉴定,发觉有易位或某些多倍体植物材料出现了单体或染色体的缺失,那么这种材料就不宜做作图亲本。12.2作图群体的类型作图群体按其遗传稳定性可分为两大类:一是非固定性分离群体或临时性群体,其最要紧的特点是易于在短期内构建具充足大小的作图群体。二是永久性或固定性的作图群体。其中H和RIL为永久性的作图群体，它们克服了临时性群体的不足之处,但构建如此的群体耗时长。目前，常用的作图群体要紧有两个亲本单交产生的F群体、回交群体、重组自交系群体、加倍单倍体群体,这些群体在遗传连锁图构建过程中各有其优缺点。 1.2.3作图

16、群体的大小作图群体的大小专门大程度上决定了遗传图谱的分辩率和精度。作图群体大小还取决于所用群体的类型。总的讲来,在分子标记连锁图的构建方面，为了达到彼此相当的作图精度，所需的群体大小的顺序为F:RlBC和D。1.2.4遗传图谱中的分子标记遗传标记是指能够明确反映遗传多态性的生物特征,亦即等位基因的变异或基因组中任何座位上相对差异的NA片断。目前分子标记技术己广泛用于植物遗传图谱构建、系统发育关系分析、种质资源分类鉴定及分子标记辅助育种选择等诸多方面。不同的NA分子标一记技术具有各自的优缺点和适用性,构图谱时需要研究者结合实际加以选择。1.遗传连锁群的构建有了合适的作图群体和适宜的分子标记,即能

17、够构建植物的分子标记连锁图谱。构建连锁图谱要紧分六个步骤:（)分子标记多态性位点的筛选、确定;（2)分子标记分离数据的收集与处理（3)标记位点的连锁测验；（4)估算位点间的重组频率和图距（5)多点分析与基因的直线排序;(6)分子标记连锁群的染色体定位。在实际操作中,这六个步骤并不一定要每步都截然分开,也不必严格按以上顺序进行。2.比较基因组作图研究比较作图确实是利用共同的遗传标记（要紧是分子标基因的cDA克隆以及基因组克隆)对相关物种进行物理或遗传作图，比较这些标在不同物种基因组中的分布情况,揭示染色体或染色体片段上的同线性、共线性，从而对不同物种的基因组结构及基因组进化历程进行精确析。基因组

18、比较作图的研究，使得不同领域的研究工作得以有机地互相补充，建立跨越物种的大遗系统。3.棉花分子遗传连锁图谱构建利用分子标记技术进行目标性状基因 TL定位,最基础的工作确实是构建比较饱和的分子遗传图谱。棉花是基因组研究相对滞后的物种之一,近年来,随着分子标记技术的迅速进展和棉花 NA提取方法的不断改进,国内外许多实验室关于棉花分子遗传图谱构建工作已获得重大进展。3.1棉花种间分子遗传图谱构建Reinis等利用陆地棉野生种系almeri和海岛棉野生种系K101杂交的含7个单株的F群体,首次构建了一个较为完整的棉花海陆种间RLP遗传框架图谱，该图谱包括0个位点,分布在1个连锁群上, 覆盖基因组465

19、cM11。随后,on等用2007个SS探针对此图谱进行加密,构建了一个含2584个位点,全长4479M,平均距离为1.72 cM的遗传图谱12。u等用海陆杂交的F2群体,构建了一个含4个RAPD标记和62个FP 标记的遗传图谱。Jiag等利用海陆杂交的F群体,构建了一张含261个RFLP标记,全长3 7 cM 的遗传图谱14。hee 等以基于已知功能基因或ET 开发的SSR 标记初步用于棉花遗传图谱构建，为以后的图谱利用奠定了基础5。Nguyen等发表了一张包含RFLP,SS，AFL 3种类型标记的种间棉花遗传图谱，该图谱包含160个位点,图谱距离总计5 51c,标记间平均距离为4.cM1。随

20、后,Son等利用相同的亲本构建了一个回交群体, 77 个多态性标记位点中将694个R标记和SRA标记构建到37个连锁群上。图谱总长03.3cM,标记间平均距离为.7cM。Han等在该工作基础上加进个ST-SR标记位点,将此图谱进展为30个连锁群，包含1052个位点,图距总长6321cM，标记间平均距离为.0c8。Gu等利用ET-SR标记将此图谱进一步加密,构建了一个富含基因信息的新图谱19。新图谱由26个染色体组成,总共包含1790个位点，ESTSSR标记22个、 S标记495个、SRA 标记12个、基因标记4个BA末端序列标记7个,标记间的平均距离达到91cM,这是迄今为止国际上最饱和的棉花

21、四倍体分子遗传图谱。3.2陆地棉种分子遗传图谱构建相关于棉花种间分子遗传图谱,陆地棉种内分子遗传图谱进展较为缓慢。Shply等利用陆地棉S46M的F2 B 3群体,构建了一张含20个RFLP标记位点、总图距为85c 的遗传图谱20。lloa等采纳onmap 软件将4张陆地棉RFL连锁图谱整合为一张遗传图， 整合后的图谱包含84个位点，47个连锁群、总图距为1502.6cM,大约覆盖棉花基因组的3121。ang等利用陆地棉minT586的F群体构建了以AFL和SSR为主体、包含20个连锁群、总图距为55cM的遗传图谱22。hen 等用个陆地棉高强纤维种质系与陆地棉遗传标准系的2群体和一个重组自交

22、系群体构建了4个S标记连锁图,总图距分不为 6.M,5.8cM,58cM和102.4cM,棉花比重 14.2,12.4%，1.07%和22.723，24。Wang等利用XZM2891的重组自交系群体和SR为主体的标记资料构建遗传图谱,13个位点分布于2个染色体,覆盖86.20c,标记间平均距离为6.55cM2。王娟等利用M-1uman的F群体构建了包含18个标记位点个连锁群、标记间平均距离为69cM的遗传图谱。秦鸿德等利用陆地棉品种间四交群体泗棉3号/苏棉12M中43/881,构建了包含86个SSR标记位点、1个连锁群、标记间平均距离为7.cM的遗传图谱,总长21133cM,覆盖率达43%27

23、。4 研究中存在的问题与展望近十多年来,分子标记的研究差不多得到专门大的进展,对棉花遗传图谱的研究工作差不多深入展开，但棉花遗传连锁图还存在以下问题： 一是缺乏饱和的有代表性的栽培棉种的分子标记物种图谱。ong等构建的海陆杂种图谱，全图标记大多为RFLP;Go等构建海陆杂种间图谱没有覆盖四倍体棉种的全基因组。二是构建的陆地棉种内图谱所用的标记数较少,基因组覆盖率不高，且分布不均匀,存在标记间距离过大或有些染色体上没有标记的现象。 针对上述现象,棉花基因组研究的任务:一方面是开发新型标记,尽可能筛选足够数量的分子标记多态性位点，增加现有海陆种间图谱的标记密度,覆盖异源四倍体棉种的整个基因组;二是

24、利用N 多态性较丰富的陆地棉品种,建立永久性作图群体,并构建覆盖全基因组的陆地棉遗传图谱;三是将常规选择与标记辅助选择相结合,针对不同性状的特点，研究高效的选择方法；最后,还要加强各机构之间的协作。总之,遗传连锁图谱是棉花遗传改良的重要工具,利用标记辅助育种与其它技术的结合,能够有效、显著地提高棉花的产量、抗虫性、抗病性。分子生物学的进展，与PR分子标记技术的完善,以及高密度、饱和的异源四倍体栽培棉种分子连锁图谱的构建,使对棉花基因组进行深入研究立即成为现实。参考文献 FerrFuur andtto fi uality in the exile indutyRBeltwdecotoconfer

25、ee,995，121:163172.欧劳幽德.梅. 棉花产量与品质改进新对策J. 棉花学报，2001，13(1)：55 Wel JF，lbert V Phylognetis f h ctt genus (Gossypum): Caacter-sate wehte parsimny anlysis of chlorlast-DNA restritn sie data anditssystic an iogeoraphic implicatioJ. yst. B，199,7：53项时康，余楠，胡育昌，等. 论我国棉花质量现状J. 棉花学报，19,11(1）:110.Sturteant A H. h

26、itory of genti M .N e Yrk：Harperand w,15,19（）:16.Peerso A H ,Buaker CL， endel JF.A aidmeth fo exractio of cott(Gossyim ssp）genomic DA sutable fr RF aPC ANAYSISJ.PlantMolbirep ,19, 15:19181.ReinischAJ,Dng JM，ruakrC ，t al. A detiled RFLP map of cotton Gsypim hirsmGssypim brbadensechrom rganizatio and

27、evlutinin dimic polyploid geome . Genetics，94,138()：82984.Shapey Z W,Jeni K,Wson C , al salishent of moeca markers an linkggoups now 2opultionofplnd ottnJ. Theo Appl Genet，1996，：915919Ulao M,Mereit R. Gic linke mand QTLanalysis agronicand iber alitrits i n intraspefic poulationJ. Jornl Cotn cinc,200

28、0，4：1610.llo M，Meredith ,happy Z W,et alRFLP geetic linkage maps frm2：3opuatons ad joinmap ossyum hirsutmJ. Theor Apl Genet，2002，104:20028.ReichAJ, Do J , Bubaker L etl A detiledP mp ofcot， Gosyiu hrsuum Gssypium ba bdce： choosme rganization nd evluon in soi poy lidy genome . enetics， 994, 38: 82984

29、7.RngJ K， Abr C, Ber J E,e al A3347 ocus geetic rbinati mfseuecetagdsites evealsfeaures o gnome ognizatio, asso andvoltion ctton （ ssypim) Jneti, 24, 166:39 417u J, Pak Y H,LzoG , et al. apig cotto genome with moleclr mrkes R . US： Po Be wie Ctton Conf, 199，96： 746.ig ,WhtR , EZik M,e al .Poyloid r

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33、ionsanda on mp o Gossypium hrsutum J .Theor ppGnet, 2002,104:20020Zhg S, iao H ， Lu , tal Costrutin of a genetic ling ma and QL analyss of fiber eatd trts in upland cottn （ Gosypium rsutum L. ） J.Euphytca, 2005,14：919.en X , Guo Z, Zhu XF， e al. Mleula mappig oQTL for fiber qutin thre iverse linesin

34、 upldcotto usigSRmarkes J .lBree, 005, 15: 16911.Se X L, Go ,Lu ,et l. eneti ppng of quantittivetriloc or fiequait and yiedtrait yL aproachnupland ctn J . Ehytia, 2007, 155: 371380.Wang BH , Gu W Z, Zhu X F, et a . L mappng of ierqualityin an elit hybri dervedRIL ppulatin of upla cotton J . phytica，

35、 2006， 152: 367378.王娟,郭旺珍, 张天真渝棉号优质纤维QTL的标记与定位 作物学报, 20， 3 ( 1):191.秦鸿德.陆地棉产量与纤维品质性状TL定位和标记辅助轮回选择D.南京农业大学, 2008,19(3):19193.进度安排:2012年5月月：选题,查阅文献资料； 6月月:确定方案;2012年7月213年月：收集实验资料,进行试验研究；4月-5月:结果的处理与分析;5月-6月:撰写论文，预备答辩。指导教师意见:论文选题针对性强，试验材料有代表性,试验方案可行，预期结果明确，同意开题。指导教师：201年6月 5日审 核 小 组 成 员姓 名职 称备 注姓 名职 称

36、备 注开题报告记录：为何选择C1F2群体进行遗传连锁图谱而不选择2群体？将棉花分子遗传连锁图谱与纤维品质性状QTL定位联系起来的依据是什么?构建棉花分子遗传连锁图谱的意义何在?审核小组评语:论文选题依据比较充分，试验设计比较合理,研究方法可行,工作量较大，研究结果为构建C1F2遗传连锁图谱和纤维品质性状QTL定位提供了重要的理论基础。同意进入下一时期的试验。审核小组组长：（签字)22年 月5日学院意见：院长:年 月 日河北农业大学本科毕业论文指导教师评阅书学生姓名:唐冰川 学号：200901023专业班级：农学092 所在学院:农学院论文题目：BCF2遗传连锁图谱构建和纤维品质性状L定位指导教

37、师评语: 该同学遵守学校的各项规章制度,对工作认真负责，能够较好的完成各项实习任务。学习态度端正,具有较为扎实的生物科学基础理论和专业知识。论文对BC1F2遗传连锁图谱构建和纤维品质性状QTL定位进行初步研究， 本次实验结果表明:()该研究构建了含有28个位点的遗传连锁图谱。该图谱共包含30个连锁群,全长52cM，约覆盖棉花基因组的2.16%，标记间平均距离为6.5cM。() 遗传连锁图谱亚组标记数多于D亚组。在A亚组9条染色体上分布110个标记位点。D亚组7条染色体上分布6个标记位点。 (3) 对B1F代分析得到了1个QTL位点。分不位于h.01、h.0、Cr.11、hr14、hr.22、h

38、r2。其中纤维长度相关TL 1个，解释表型变异率1.76;整齐度相关T 2个，分不解释表型变异率1.28%和8.63；马克隆值相关Q6个,可解释表型变异率为7.3%2.56%；比强度相关TL 3个，解释表型变异的10.3%16.27%;伸长率相关T 1个，可解释表型变异率806%。试验设计科学合理，研究方法可行，工作量较大,符合本科论文要求。论文写作格式规范，条理清晰,符合一般科技论文写作要求。该生阅读文献资料较多,差不多掌握了本学科领域的基础理论和专业知识。论文不足之处:文章参考文献尚需进一步完善注意文中个不专业词成 绩 评 定:是否同意答辩： 指导教师（签名): 年 月 日河北农业大学本科

39、毕业论文答辩评分表评分指标分 值评 价 内 容得 分论文选题1选题有重要理论意义或有用价值。立题依据充分。文献引用1阅读、引用文献资料较广泛,较全面了解本领域学术动态，综合分析能力较强。论文难度及工作量14难度较大,工作量大。论文成果的创新性12有独到见解,有较大的创新性成果。理论基础与科研能力具有坚实的基础理论和系统的专门知识,具有较强的独立从事科研工作的能力,研究方法和技术体系得当。写作能力6条理清晰，层次分明,讲理透彻,文笔流畅，表格、绘图准确规范,中外文摘要简明扼要,语句通顺,语法正确，符合科技写作规范。答辩报告1能简明扼要、重点突出地阐述论文或设计的要紧内容,有新见解,结论明确；时刻

40、掌握恰当。回答问题10思维敏捷，逻辑性强，准确流利地回答各种问题。总 分00河北农业大学 2013届本科毕业论文答辩记录表所在学院：农学院 专业班级：农学090班 时213年6月6日学 生 姓 名唐冰川学 号20091010213指导教师姓名张艳职称讲师毕业论文题目：B1F2遗传连锁图谱构建和纤维品质性状QTL定位答 辩 小 组 成 员姓 名职 称成 绩姓 名职 称成绩 答辩小组评语：答辩小组组长:(签字)年 月 日答 辩 成 绩：河 北 农 业 大 学本 科 毕 业 论 文(设计)题目:CF2遗传连锁图谱构建和纤维品质性状QTL定位学 院： 农学院 专业 班 级： 农学092班 学 号: 2

41、090401213学 生 姓名: 唐冰川 指导教师姓名: 张艳 指导教师职称: 讲师 二O一三年 六 月 六日B1F2遗传连锁图谱构建和纤维品质性状L定位唐冰川农学00指导教师：张艳摘要:本研究利用海陆杂交BC1F群体进行遗传连锁图谱构建,10对SSR引物共产生2个多态性位点,其中208个位点被定位到个遗传连锁群。连锁群全长135.82cM，约覆盖棉花基因组的7.16%，标记间平均距离为6.3cM。共检测到1个与纤维品质相关的QL位点。其中纤维长度相关QTL 1个;整齐度相关QTL 2个；马克隆值相关L个；比强度相关TL 3个;伸长率相关TL 1个。关键字:棉花；遗传连锁图谱；QT；基因型os

42、tructionf olecular mrkergenec linkag ap n localiatin of QTLso smeieliy trats C1F2otto Author: Tang Bgcha Maor:Agicltre science Supvisor：Zn Yan Abtract: hi resrc utilizs the hybridiato C1F ppulatio t cnsructgetc linkage ma. 9 pairs SSR pimersrode tt o2olymrphic lo,of wih 08sits a targeted to 30 geeic

43、ikae groups.e lnkaegpshave 7.82cMin length, coveringaproimatly 2.1%cotto nome, and th averag dtance btween mrrs is.53cM In his tudy,13 QTLsare sociaewth fier quliy itsAmong those QTL,1 is sited wthfibrnth，2asoted ith fibruifrity, ssociated with mcron，assciated with ber rengh， ad 1assoaed wit iber lo

44、gation.Key ords： ctton；getc inkage a;QL;notye 引言:棉花是仅次于粮食的第二大农作物,棉花纤维是纺织业最要紧的原材料。随着纺纱工业的迅速进展，同时消费者对衣着布料的要求也普遍提高，这对我国棉花品种的总体纤维品质尤其是纤维强度提出了更高的要求-2。因此提高棉花纤维品质成为了棉花育种工作者集中关注的问题。棉花隶属于被子植物中的锦葵目（Mlvales）、锦葵科(alvaeac)、棉属(Gospi)。生产上种植的要紧为四倍体的陆地棉(Gossi hirstu L.)和海岛棉(ssypi baradeL.）,二者分不占世界棉花总产量的90%和8%3-4。海岛棉

45、在纤维强度、长度和细度等品质性状上均优于陆地棉，因此利用海岛棉的优质基因改良陆地棉纤维品质具有重要的理论和应用价值。棉花纤维品质性状大多属于数量性状,受多基因操纵，最终的表现型是基因型和环境共同作用的结果，受环境条件阻碍专门大。同时,棉花传统育种方法要紧通过杂交、回交和互交，育种周期长、成本高、选择效率低51。这均导致针对纤维品质的育种进展缓慢12-13。应用现代育种技术将海岛棉操纵优良性状的基因或片段向陆地棉转移，被视为快速改良陆地棉纤维品质的方法之一。随着分子生物学的快速进展,利用高密度分子遗传连锁图谱，查找与数量性状基因座（QT)紧密连锁的分子标记，进行基因聚合育种,差不多成为分子标记辅

46、助育种的要紧途径。分子标记辅助育种,能够从分子水平操作目标基因，实现对目标性状的改良1。分子标记的多态性是DNA分子碱基序列变异的直接反映，继形态学标记、细胞学标记和生化标记之后进展起来的较为理想的遗传标记。5目前,关于异源四倍体棉花遗传连锁图谱构建,研究者得到的研究结果差异较大,分子标记类型较多，这都对构建准确性印证造成困难。 Reinisch等16在194年首次对四倍体栽培棉种的FP图谱进行了报道,该图谱总长为675 cM,包含70个标记位点,共定位在41个连锁群上。在此基础上,Sppley等17对HS46A、H4PD5363的F2群体进行了RFLP分析，用不同的探针/酶组合建立了具有10

47、个多态位点的4个连锁群和3个多态位点的个连锁群。Ula等18-9利用两种陆地棉品种，进行品种间杂交所创制的F2群体,应用RFLP技术构建了包含81个RF标记，个连锁群，覆盖棉花基因组0.7c的遗传连锁图谱。同时他们还利用四种陆地棉品种间杂交群体构建了包含284个RFLP标记，7个连锁群,覆盖棉花基因组106cM的分子遗传连锁整合图谱。然而，棉花遗传连锁图谱的密度和饱和度仍有待提高,查找与相关农艺性状QTL紧密连锁的分子标记,已成为相关研究者集中研究的课题之一。 关于棉花纤维品质性状的TL定位已有大量报道,位点数量较多,相互印证较为困难。Kohe和Yu20利用海、陆种间F2群体鉴定了13个与纤维

48、品质性状相关的QT,其中纤维强度4个，纤维长度3个，马克隆值6个,这些QT解释对应的单个性状表型变异率在30%0%之间。lloa等21利用两个陆地棉品种建立的种内群体,鉴定了3个与纤维强度有关的T，2个与纤维长度有关的TL。Jian等2利用一个陆、海种间F群体检测到1个与纤维品质有关的QTL,其中3个QTL与纤维强度有关，共解释31的表型变异。国内外对棉花纤维品质相关性状的TL研究历程较久,但由于QL受环境阻碍大且各研究者所用材料不同，导致不同研究成果之间不便相互印证,对QTL定位结果的有效利用产生阻碍。本研究构建了棉花SSR标记传连锁图谱，并对BCF2群体进行纤维品质相关QTL定位,为棉纤维

49、品质分子标记辅助育种提供理论依据。1.材料与方法供实验所用材料由河北农业大学棉花遗传育种实验室提供。1.1 实验材料1.1育种材料选用经多年自交保纯的陆地棉品种中棉所8号和纤维品质好、抗病性强的海岛棉品种Pima9-3为亲本材料。1.1.2 田间种植2004年在河北农业大学育种中心（保定南郊）配制杂交组合,2005年以中棉所8号为轮回亲本进行回交获得B1。209年种植包含95个单株的BC1分离群体,并对单株进行自交,每个单株自交铃混收。210年在河北农业大学育种中心（保定南郊）种植BCF2群体,行长7m,行距80cm。随机选取11个单株作为图谱构建群体。12 实验方法：对两亲本和F进行多态性验

50、证，随后选用在亲本间具多态性的引物对作图群体BC1F2中的单株进行分子标记基因型检测。1.2.1 棉花纤维品质分析12.1 检测项目纤维上半部平均长度 (Fbe lngth, L）、整齐度 (Fir uormiy， F）、马克隆值 (iber miconair,M)、比强度 (Fbrstrengt, FS)和伸长率 (Fbe longation， E）。1.2 检测地点农业部纤维品质监督检验测试中心。.2.2 BC12群体基因型检测对作图群体BC2中的单株进行分子标记基因型检测。若标记为共显性标记,则与杂合体型（F）一样同时出现中棉所号和Pma90-5特异条带的单株基因型记为H,只出现中棉所号

51、特异条带的单株基因型记为A,只出现Pia90-53特异条带的单株基因型记为B。若标记为棉所8号的显性标记，则出现中棉所号特异条带的单株基因型记为C；若标记为Pm9-3的显性标记,则将具有Pima9053特异条带的单株基因型记为,未获得条带的缺失数据用“-”表示。在检测的过程中，若一对SSR引物出现多条差异带，假如多条带在C1F2群体中表现一致,则记为一个位点；假如在BCF群体中表现分离，则记为不同位点，在标记名称后面添加小写英文字母a，b,c,.加以区分。3 数据处理使用作图软件Mpmak/Ep(er 3.0)，通过Ksambi函数构建遗传连锁图谱，最大遗传距离为0， LD3.0。参照前人构建

52、的遗传连锁图谱23,24,25,2,27，将本研究构建的各连锁群定位到相应的染色体上,将无法定位的连锁群命名为LGXX,G代表连锁群,表示序号。利用绘图软件Map Cart2.2绘制遗传连锁图谱。利用Win QTL Ct2.5的复合区间作图法进行QT定位，选择参数LR值为11.5(等同于LOD值25)。QTL命名原则是性状名称的英文缩写+群体与环境代号+编号，在“群体与环境代号”和“编号”间用“-”连接。2结果与分析2.1 亲本纤维品质对两个亲本品种各项纤维品质指标进行分析,发觉各项指标在不同环境下表现不同，受环境阻碍较大,且Pa90-3各项指标均优于中棉所8号。两亲本纤维的上半部平均长度、整

53、齐度、马克隆值、比强度和伸长率表现见表1。表1 BC1F2、BCF:3、BC1F2:4纤维品质相关性状分析able 1able1Anaysis o fier qulity in parn and BC1, BC1F2: , BC12性状Tats亲本PrentsB2群体1F2Poultin中棉所8号RI8ma90-3变异范围ne平均值Man标准差SD变异系数CV (%）偏度kewnes峰度Kutss纤维长度Fibr leth (mm）2335224.6-355130.22.32270.1-0.084整齐度ber unifoiy()49087.27.0-88.0083.930020023-0.04

54、7马克隆值Fiber ironaire.004182.35-5.2420.727.-0.573-29比强度Fberstrenth（cNtx-1)31.042.026.-40.73172.9449.2320119伸长率Fiber elogation(%)6.14.00058.5-1151710由表一可得,中棉所8号各环境的纤维上半部平均长度均值26.23.34 mm,整齐度82858.0%,马克隆值3.5249,比强度25.33160cx-1,伸长率6.0%6.63%。ima90-5各环境的纤维上半部平均长度均值27.33.2 mm,整齐度81.1%7.20%，马克隆值4.08

55、418,比强度29.684.30 Nte-1,伸长率4.90%7.11%。由此可见，Pma903的纤维上半部平均长度与比强度明显优于中棉所8号，同时其他指标也有所不同，讲明亲本间差异较大,适于构建作图群体并进行QTL定位。2.2 BCF2纤维品质分析B1纤维品质各性状的统计参数见表1,其频数分布如图1所示。.图1 BCF2纤维品质相关性状频数分布图（保定)Fig 1Hstgram orbe quali propetie n thpouaof F （aing)由图1和表可得B纤维长度变异范围是2.63.51m,变异系数为7.7,平均长度3012 mm；整齐度变异范围是79.40%8800%,变异

56、系数为2.0%，平均值为8393；马克隆值分布在2.5.52之间，变异系数是17.0,平均值为24;比强度分布在6.10.0 cNex-之间,变异系数是9.2%，平均值为2.1 cNtex1;伸长率变异范围是4.00%90%,变异系数是5，平均值为591%。总的来看各性状中除整齐度变异系数较小为2.0%，其他性状变异系数范围在.717.0%之间，群体内变异较大,偏度与峰度绝对值小于1,符合正态分布,适合进行QT定位研究。2分子遗传连锁图谱构建本研究所用的190对SR引物共产生26个多态性位点，其中208个位点被定位到遗传连锁图谱上。此图谱共包含30个连锁群,全长157.2cM，约覆盖棉花基因组

57、的7.6%，标记间平均距离为6.53cM。最长连锁群为137.7,分布有17个标记位点;最短连锁群为2.6cM,只有两个标记位点。其中26个连锁群通过锚定引物定位到6条染色体上,分不是Chr.01、Chr.03、Chr.、05、Chr07、hr9、h.11、Ch.1、Cr13、hr.14、Ch16、Chr18、r.20、Chr2、Cr.24和Chr25，另有4个连锁群未能定位到染色体上,以G1LG4命名(表、图）。表2染色体上的标记信息统计Tale 2hstatisc inomationof chromoe染色体Chomoe标记数Makers连锁群数Likaegop染色体长度(cM）ength

58、(cM)标记间平均距离（cM)Avergeneva(cM）122173.27.23222.24.444845.45.680587.9.510723276.909127.4516111106.42128250.66.33181440.5120153.97.7130.23.618413.862012292.37.692212619.2416113.37.082514732G0412.G023.24G14.0G04212.61.30Tot208301357.86.53图2遗传连锁图谱与纤维品质相关TL的分布Fig.2inka a a TL lcaio f fibe quaty in cton注:L:

59、上半部分平均长度;FU: 整齐度指数; FM: 马克隆值； FS: 纤维强度 F： 纤维伸长率 .te: L: Fibrlenth; F： Fier uniormty; FM: ier micaire; FS：Fibe trengt; F: Fiber longation.纤维品质相关性状的L分析利用已构建的遗传连锁图谱对B1F纤维品质相关性状进行QTL定位分析，共检测到3个QT位点，分不位于Chr.1、Cr.07、Cr.09、Ch.11、Chr.4、 Chr2和 Chr2（图2、表3)。其中纤维长度相关T 个，解释表型变异率11.6%;整齐度相关L2个,分不解释表型变异率5.28和8.63%

60、；马克隆值相关T 6个,可解释表型变异范围7.3%22.56%;比强度相关QTL 个,解释表型变异的0.%6.27%；伸长率相关Q 1个,解释表型变异率8.0%。表3检测到的纤维品质性状QTTable The srned TLsof fbequalit性状TiTL染色体hr.LG标记区间Itrv marer位置PositLOD贡献率R2(）纤维长度FLFL-1.01NU2083bNA208a6整齐度FUU-1r.14NU11aN1071b4454.41528F2r.22DOW027b-DOW027362.8.63马克隆值FMF1-1hr.2NAU1369eAU136c7.