海島棉因其優(yōu)良的纖維品質(zhì)和抗逆性,在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的經(jīng)濟(jì)地位。本研究選取220份新疆自育海島棉品種,在2017～2018年期間分別在新疆和海南兩地進(jìn)行試驗(yàn),通過(guò)遺傳多樣性和全基因組關(guān)聯(lián)分析,揭示新疆自育海島棉品種間的遺傳關(guān)系,挖掘纖維品質(zhì)和產(chǎn)量性狀基因,為遺傳資源的利用和更高效的培育新品種提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)遺傳多樣性:通過(guò)計(jì)算220份新疆自育海島棉品種纖維品質(zhì)和產(chǎn)量性狀的變異系數(shù)和遺傳多樣性指數(shù),進(jìn)行遺傳多樣性分析,結(jié)果表明,5個(gè)纖維品質(zhì)性狀的變異系數(shù)和遺傳多樣性指數(shù)的平均值分別為7.71%和2.162,8個(gè)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的變異系數(shù)和遺傳多樣性指數(shù)分別為13.57%和2.016。聚類(lèi)分析結(jié)果表明,按纖維品質(zhì)性狀可分為4個(gè)類(lèi)群,類(lèi)群間部分纖維品質(zhì)性狀差異極顯著且第Ⅲ類(lèi)群纖維品質(zhì)性狀最優(yōu);基于產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子性狀可分為3個(gè)類(lèi)群,其中第I類(lèi)群不僅產(chǎn)量高而且植株性狀優(yōu)良。主成分分析結(jié)果表明,4個(gè)主成成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)66.69%,包含纖維品質(zhì)性狀和產(chǎn)量性狀的絕大部分信息。以上結(jié)果說(shuō)明,新疆自育海島棉品種的遺傳變異相對(duì)較大,不同育種單位的育成材料各性狀有顯著的差異,但總體遺傳多樣性指數(shù)較低,各單位間育種材料交流并不明顯。因此,在其遺傳改良上,還應(yīng)注意外源種質(zhì)資源的引進(jìn),加強(qiáng)育種單位之間的材料交流。(2)群體結(jié)構(gòu)和連鎖不平衡分析:通過(guò)對(duì)220份新疆自育海島棉品種進(jìn)行全基因組重測(cè)序,產(chǎn)生5.78 Tb的數(shù)據(jù)和336507個(gè)高質(zhì)量的SNP,位于編碼區(qū)的有9055個(gè),包括5792個(gè)(1.72%)非同義突變。利用高質(zhì)量的SNP構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生樹(shù),同時(shí)進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)和主成分分析,220份種質(zhì)分為4個(gè)亞群。連鎖不平衡分析結(jié)果表明,所有群體的LD均在100 Kb相關(guān)性水平急劇下跌,但最終都處在高位平衡。核苷酸多樣性和群體分化的分析結(jié)果表明,所有群體的π值在1.12×10-4～1.37×10-4范圍,Fst值在0.258～0.324范圍,說(shuō)明海島棉受到的馴化程度較高,群體內(nèi)基因多樣性較低,群體間分化程度較低,但由于不同的育種單位不同方向的遺傳改良,群體的遺傳多樣性有所增加。(3)全基因組關(guān)聯(lián)分析:對(duì)220份新疆自育海島棉品種的纖維品質(zhì)和產(chǎn)量性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析,共鑒定出680個(gè)關(guān)聯(lián)SNP,其中纖維品質(zhì)相關(guān)SNP為495個(gè),產(chǎn)量相關(guān)SNP為185個(gè)。曼哈頓圖分析結(jié)果表明,對(duì)于纖維整齊度、纖維長(zhǎng)度、纖維伸長(zhǎng)率和衣分性狀檢測(cè)到的顯著關(guān)聯(lián)SNP周?chē)幕蚍謩e有43個(gè)、39個(gè)、67個(gè)和55個(gè)候選基因。這些結(jié)果為進(jìn)一步的改良海島棉纖維品質(zhì)和產(chǎn)量性狀奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：S562
【部分圖文】：

圖３．３所有海島棉品種的基于全基因組ＳＮＰ的主成分分析。毎個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)品神。??Ｆｉｇｕｒｅ?３．３?ＩＶｉｎｃｉｐｌｅ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ａｌｌ?ａｃｃｅｓｓｉｏｎｓ?Ｉｘｉｓｅｄ?ｏｎ?ｇｃｎｏｍｃ－ｗｉｄｃ?ＳＮＰｓ．?ｌ＇＇ａｃｈ?ｄｏｔ??ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ?ａｎ?ａｃｃｅｓｓｉｏｎ．??３２??

ｉ－：；－：：＃?Ａｒ：；－Ｗ??圖３．１所有海島棉品種的基于全基因組的ＳＮＰ數(shù)據(jù)的系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１?Ｎｅｉｇｈｌｘｕｉｒ－ｊｏｉｎｉｎｇ?ｔｒｅｅ?ｏｆ?ａｌｌ?ａｃｃｅｓｓｉｏｎｓ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｇｅｎｏｍｅ－ｗｉｄｅ?ＳＮＰｓ??：ｌＴｒ．ｒ?基??ｌｉｍｉｌ｜ＩＭＩＩＩＩ＜ｌ？？ＵＩＩ｜ｉｍｉ＞｜Ｍｎｉｌ｜ｉｌ｜ｌ｜｜ｌｌ｜ｌｌｌ＊＇ＵＭ｜ｌ｜｜，（｜ｌ＇ｌ｜ｌｌｌｌｌｌｌｌ｜ｌｌ｜ｌ｜｜＇ｌ｜｜｜｜｜｜ｌ｜ｌ｜＊｜｜｜ｌｌｌｌｌ｜｜ｌ｜｜｜ｌ｜｜｜ｌ（｜ｌｌｌ｜ｌ｜｜ｌｌｌｌ＞ｌｌｌｌｔｌｌｌｌｌｉｎ｜ｌｌｌｌ｜ｌｌｌｌｌｌ｜ｌ｜｜｜｜｜｜ｌ｜ｌｌｌｌｌｌ｜ｌ｜｜｜｜ｌｌｌ，＞，ＩＩＩＭＭＩＩ＞ｌＭＩＩＩＩ＞ｌｔ？ｔＭｔｌｉｍＨＩＭＭＭ＊??圖３．２所有海島棉品種的基于全基因組ＳＮＰ的群體結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇｕｒｅ?３．２?Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ａｌｌ?ａｃｃｅｓｓｉｏｎｓ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｇｅｎｏｍｅ－ｗｉｄｅ?ＳＮＰｓ??Ｒ???????▲?６??＝?▲?＜‘??瀛?Ａ??？?－?Ａ??＊?〇??▲?ｏ?ｔ?ｃｏ?？?ｎ＊??ｓｓ－?ｋ??？－?－＊＊??２?—Ａ?〇，?Ｓ??ｓ?．?／ｙ?ｉ?

第３章新疆自育海島棉品種重要性狀全基因組關(guān)聯(lián)分析??３．２．４遺傳多樣性分析??本研究對(duì)２２０份新疆自育海島棉品種進(jìn)行遺傳多樣性分析，由圖３．５可??知，所有種質(zhì)的?Ｊｒ?值為?１．２３＞＜１０－４，低于大豆（１．０５ｘｌ〇－３，Ｚｈｏｕ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１５）：、??栽培稻亞種袖稻（１．６ｘｌ〇－３，?Ｈｕａｎｇ?ｅｔａｌ．，２０１０）、梗稻（０．６＞＜ｌ〇－３，Ｈｕａｎｇ?ｅｔ??ａｌ．，?２０１２）、陸地棉地方品種（２．５９ｘｌ０－４，Ｍａｅｔａｌ．，２０１８）和現(xiàn)代栽培品種??（１．７９ｘｌ〇－４，ＭａｅｔａＵ?２０１８）。Ｇｌ、Ｇ２、Ｇ３?和?Ｇ４?的?ｔｔ值分別為１．２７＞＜１〇－??４、１．２４ｘ１０＇?１．３７ｘｌ〇－４和１．１２ｘ１０＇很顯然，Ｇ３的核苷酸多樣性最高，Ｇ４??的核苷酸多樣性最低。以上分析表明，新疆海島棉自育品種雖然基因多樣性較??低，但來(lái)自不同單位不同方向的遺傳改良，其群體的基因多樣性有所增加。??Ｉ?Ｉ．ＩＭＯ＊?Ｉ?＼?１．２４－１０４?／??ｆ〇２５４＼?ｙ＼Ｔｍ＼??（ＩＪ７＊?丨?０＊?Ｊ??圖３．５四個(gè)亞群的基因多樣性和群體分化程度。圈內(nèi)的值代表基因多樣性（７Ｔ）
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2888458