控制棉花长绒和短绒纤维生长发育的基因型分析

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期刊名称
分子植物育种
作 者
叶磊; 石之光; 巩鹏涛; 李永起; 方宣钧
作者单位
广西大学生命科学与技术学院; 贵州大学生命科学学院; 海南海德热带农业资源研究所
关键词
棉花  毛籽棉  光籽棉  裸籽棉  长绒  短绒  基因型分析  
论文摘要
本研究利用在纤维性状上有明显差异的4个棉花种质DP99B(毛籽棉,陆地棉)、FLS2123(裸籽棉,陆地棉)、ZYS20(光籽棉,陆地棉)以及VH8(光籽棉,海岛棉)作为棉花实验材料。利用以上4个棉花材料作为亲本组配了4个杂交组合,其组合分别为:DP99B(毛籽)×FLS123(裸籽)、DP99B(毛籽)×ZYS20(光籽)、ZYS20(光籽)×FLS123(裸籽)、DP99B(毛籽)×VH8(光籽),获得以上4种组合的F1代种子及F2代群体种子,分析F1、F2种子棉纤维性状,试图弄清控制棉花长短纤维分化和发育的基因型。根据本研究4种杂交组合其F1及F2分离表型结果,推定供试亲本材料的长绒生长发育的基因型可能为:DP99B(毛籽)的基因型为:LiALiA或LiAliA及LiDLiD或LiDliD;ZYS20(光籽)的基因型为:LiALiA或LiAliA及LiDliD或LiDliD;FLS2132(裸籽)的基因型为:LiALiALiDliD;VH8(光籽)的基因型为LiALiA或LiAliA及LiDLiD或LiDliD。4个组合的长绒的长度上都成较好的正态分布,认为棉花长纤维长度的发育是一种数量性状遗传。就短绒而言,在4个组合的F2代群体里的,ZYS20×FLS2132全为光籽、DP99B×VH8全为毛籽没有出现分离,DP99B×FLS2132和DP99B×ZYS20出现了分离,分析以上分离的具体情况并结合以前研究者结论,可以推断控制短绒和长绒分化和发育的基因并非同一组基因。推定出4个亲本DP99B(毛籽棉)、FLS2123(裸籽棉)、ZYS20(光籽棉)、VH8(光籽棉)控制短绒发育的几种可能的基因型。DP99B可能的基因型为:ii,susu,Ft1Ft1,Ft2Ft2,Ft3Ft3,FcFc;ii,susu,Ft1Ft1,Ft2ft2,Ft3ft3,Fcfc;VH8可能的基因型为:Ii,Susu,Ft1Ft1,Ft2Ft2,Ft3Ft3,FcFc;Ii,susu,Ft1Ft1,Ft2Ft2,Ft3Ft3,FcFc,ZYS20可能的基因型为:Ii,Susu,Ft1ft1,Ft2ft2,Ft3ft3,Fcfc;Ii,susu,Ft1ft1,Ft2ft2,Ft3ft3,Fcfc;ii,Susu,ft1ft1,ft2ft2,Ft3Ft3,fcfc;FLS2132可能的基因型为:II,SuSu,Ft1ft1,Ft2ft2,Ft3ft3,Fcfc;Ii,Susu,Ft1ft1,Ft2ft2,Ft3ft3,Fcfc。同时进一步推定出其4个组合DP99B×FLS123,DP99B×ZYS20,ZYS20×FLS123,DP99B×VH8其F1代控制短绒发育的基因型为:DP99B×VH8的F1代基因型为:ii,susu,Ft1Ft1,Ft2Ft2,Ft3Ft3,FcFc,以致其F1代为毛籽而且F2代短绒没有出现分离。DP99B×ZYS20的F1代基因型为:ii,susu,Ft1ft1,Ft2ft2,Ft3ft3,Fcfc或者ii,Susu,Ft1ft1,Ft2ft2,Ft3ft3,Fcfc,以致其F1代为毛籽而且F2代短绒出现分离。DP99B×FLS2132的F1代基因型为:Ii,Susu,Ft1ft1,Ft2ft2,Ft3ft3,Fcfc或者Ii,susu,Ft1ft1,Ft2ft2,Ft3ft3,Fcfc,以致其F1代为光籽而且F2代短绒出现分离。ZSY20×FLS2132的F1代基因型为:II,SuSu,Ft1ft1,Ft2ft2,Ft3ft3,Fcfc,以致其F1代为光籽而且F2代短绒没有出现分离。根据群体中长绒的长度和短绒的密度的数据进行统计分析,得出棉花长绒的长度与短绒分布的密度间存在着相关性,即在长绒和短绒均存在的情况下,长绒的长度越长密实度越大其短绒分布的密度也越大。由此可以证实一旦有短绒由胚珠细胞分化出来后,其发育就和长绒受共同的基因控制。本研究结果认为控制棉花长绒发育的基因与控制短绒发育的基因存在明显的相互作用,控制长绒发育的基因可能对控制短绒发育的基因有一定遗传效应,在胚珠表皮细胞分化成为何种类型棉纤维后,其后控制棉纤维伸长发育的是由同一系列的基因所控制。一旦有短绒细胞被分化出来,控制长绒的基因同时调控短绒的分布及其密度。
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