[发明专利]一个棉花高强纤维主效QTL及其分子标记和应用

说明书

技术领域

本发明属于分子遗传育种领域，涉及一个棉花高强纤维主效QTL及其分子标记和应用。

技术背景

棉纤维是重要的纺织工业原料，随着纺织技术的不断革新以大力降低成本提高纺织效率，气流转子纺、喷气纺和摩擦纺技术正迅速淘汰老式环锭纺技术，这些新的纺织技术对纤维品质则有更高的要求。因此迫切需要迅速提高我国棉花纤维品质。近15年来我国自育的棉花品种产量略高于美国，但纤维品质则有些差距。我国当家品种的纤维品质中等，基本能满足纺织工业的要求，但品质单一，纤维强度偏低，纺高支纱的优质棉需大量进口（项时康等，1999，论我国棉花质量现状，棉花学报，11（1）：1-10）。我国的棉花育种工作者为了提高棉花纤维内在品质，做了大量研究，但进展缓慢一方面是因为缺乏大批量优质纤维的基因资源，同时也由于纤维品质与产量存在较大的负相关，培育的品系产量普遍较常规推广品种低一成以上，都未能在生产上推广种植。

美国棉花品质育种的研究已有50多年的历史。Culp等人从1946年开始PD种质改良计划，历时40余年，发放了30多个种质系和3个品种。这些种质系或品种的纤维品质，尤其是纤维强度较常规品种有较大的提高，产量达到推广品种的水平。1982年以来，为适应纺织工业设备的改造，美国加快了对棉花纤维品质的改良。仅1982-1986年度鼓励棉纤维强度育种的奖金就高达560万美元。从1980年起，美国纤维强度每年提高0.25g/tex，到1991年平均达到了21.7cN/tex。

要提高现有陆地棉品种的纤维品质水平，首先要收集高强纤维种质系作亲本与现有高产推广品种进行一系列杂交和互交，以便打破强度与产量之间的负相关，但在每轮回交中，都要对纤维品质进行检测，成本很高，而且要等到收花期结束一段时间后才能知道结果，而且，要求育种群体大，盲目性也大。因此，品质育种的成本很高，难度较大，进展缓慢。

分子标记辅助选择可以将传统的表型选择转变为直接选择基因型，从而大大提高选择效率。为了提高棉花纤维品质育种的效率，从1994年起，美国已开展了高强纤维的分子标记研究。Jiang等利用海陆杂种F₂群体识别出3个与纤维强度有关的QTLs，单个位点能解释9.7%～13.3%的表型变异。Kohel等同样在陆海杂种后代中找到4个QTLs与强度有关，单个位点的效应在10.4～23.1%之间；利用陆地棉杂种群体，Shapply等找到了6个与强度有关的QTLs，Ulloa等找到了3个与强度有关的QTLs，能解释10.6～24.1%的变异。到目前为止，所发现单个QTL的效应在9.7%～24.0%之间。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一个棉花高强纤维主效QTL。

本发明的另一目的是提供该主效QTL分子标记。

本发明的又一目的是提供该主效QTL应用。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

本发明所提供的棉花高强纤维基因主效QTL位点QTL qFS-D3-1，该主效QTL有2个SSR标记与之连锁，由标记NAU/SSR/FS1₁₉₅，JESPR/SSR/FS2₁₂₇定位，分别为：NAU/SSR/Fs1，序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示的引物NAU3700可扩增出195对核苷酸长的DNA片段；JESPR/SSR/Fs2，序列如SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4所示的引物JESPR101可扩增出127对核苷酸长的DNA片段；

该主效QTL位点位于棉花第17（D3）染色体上，以加性遗传效应为主，在高强纤维种质系Prema和陆地棉推广品种86-1进行杂交获得的重组自交系群体中通过多年多点鉴定发现该目标主效QTL可解释4.51～17.55%的表型变异。