检索
E-mail
RSS
高级检索 图表检索

当期目录 我要投稿 过刊浏览
高级检索 图表检索

作物杂志,2016, 第4期: 93–100 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2016.04.015

• 遗传育种·种质资源·生物科技 • 上一篇    下一篇

利用SSR标记对海岛棉纤维品质关联分析初探

张素君1,唐丽媛1,刘存敬1,江振兴2,迟吉娜1,田海燕1,李兴河1,张建宏1,张香云1   

  1. 1 农业部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室／国家棉花改良中心河北分中心／河北省农林科学院棉花研究所,050051,河北石家庄
    2 河北行政学院,050031,河北石家庄
  • 收稿日期:2016-03-17 修回日期:2016-06-06 出版日期:2016-08-15 发布日期:2018-08-26
  • 通讯作者: 张建宏,张香云
  • 作者简介:作者简介：张素君,研究实习员,研究方向为棉花分子育种
  • 基金资助:
    河北省自然科学基金“SSR标记与棉花纤维品质性状QTL的关联分析”(C2013301067);棉花生物学国家重点实验室开放课题“利用关联分析发掘棉花优异纤维品质分子标记”(CB2014A13);河北省财政项目“棉花优质抗病分子标记发掘及新品种选育”(F16R2016024547)

Association Analysis of Fiber Quality with SSR Markers in Gossypium barbadense L.

Zhang Sujun1,Tang Liyuan1,Liu Cunjing1,Jiang Zhenxing2,Chi Jina1,Tian Haiyan1,Li Xinghe1,Zhang Jianhong1,Zhang Xiangyun1   

  1. 1 Key Laboratory Biology and Genetic Improvement of Cotton in Huanghuaihai Semiarid Area/National Cotton Improvement Center Hebei Branch,Ministry of Agriculture,P.R,China/Institute of Cotton,Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Shijiazhuang 050051,Hebei,China
    2 Hebei Academy of Governance,Shijiazhuang 050031,Hebei,China
  • Received:2016-03-17 Revised:2016-06-06 Online:2016-08-15 Published:2018-08-26
  • Contact: Jianhong Zhang,Xiangyun Zhang

RichHTML

4

PDF (PC)

107

摘要：

选取28份海岛棉种质为供试群体,利用均匀分布于26条染色体上的211个SSR标记,对该群体进行扫描。所选标记在28份材料中扩增出241个SSR标记位点,共检测到627个等位基因,平均变异位点数为2.60个。采用Tassel软件中GLM方法将供试海岛棉5个纤维品质性状（纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、整齐度和伸长率）与标记检测结果进行关联分析。结果表明：与5个纤维品质性状极显著（P<0.001）关联的SSR位点共64个,其中21个位点可在3个及以上环境中重复检测到,9个位点同时与不同的纤维品质性状关联。研究结果可为海岛棉材料利用提供参考信息。

关键词: 海岛棉, 关联分析, SSR, 纤维品质

Abstract:

In this study, 211 SSR loci, evenly distributed in 26 chromosomes, were assayed for polymorphism among 28 sea island cotton cultivars, a total of 627 alleles were identified at 241 SSR loci in sea island cotton cultivars amplified by 211 pairs of SSR primers, and the average variable sites was 2.60. The association analysis between SSR loci and 5 fiber quality traits (upper-half mean length, breaking tenacity, micronaire value, uniformity and elongation) were performed using GLM (general linear model) program in Tassel. the results showed: 64 SSR loci highly significantly associated with the traits were screened out from this population under GLM program (P<0.001),among which 21 SSR loci were notably correlated with phenotypic value in 3 environments simultaneously, and there were 9 loci associated with two or more traits simultaneously, These results would provide some referenced information for the utilization of sea island cotton.

Key words: Sea island cotton, Association analysis, SSR, Fiber quality

表1

试验材料"

序号
Number		 材料名称
Name		 序号
Number		 材料名称
Name		 序号
Number		 材料名称
Name		 序号
Number		 材料名称
Name
1 新海3号 8 新海19号 15 新海27号 22 海选-1
2 新海13号 9 新海20号 16 新海28号 23 海选-2
3 新海14号 10 新海21号 17 新海32号 24 海选-3
4 新海15号 11 新海22号 18 新海36号 25 海7124
5 新海16号 12 新海23号 19 新海37号 26 新海1号
6 新海17号 13 新海25号 20 海陆1-7 27 Pima90-53
7 新海18号 14 新海26号 21 海陆1-9 28 新海2号

表2

211个SSR标记"

标记名称 Markers name
BNL1064 BNL2496A BNL3779 CGR6280 HAU0604 JESPR152 NAU2477 NAU3862 NAU6724
BNL1066 BNL2553 BNL3800 CGR6528 HAU1001 JESPR220 NAU2579 NAU3881 NAU6764
BNL1122 BNL256 BNL3806 CGR6680 HAU1219 JESPR291 NAU2611 NAU3911 NAU7140
BNL1151 BNL2572 BNL3811 CGR6756 HAU1384 JESPR296 NAU2639 NAU3946 NAU864
BNL1162 BNL2590 BNL3816 CGR6834 HAU1632 JESPR297 NAU2697 NAU3967 NAU933
BNL1227 BNL2597 BNL3888 CGR6894 HAU1741 JESPR304 NAU2713 NAU3991 NAU934
BNL1231 BNL2632 BNL3895 CIR246 HAU1749 JESPR50 NAU2715 NAU4030 NAU943
BNL1317 BNL2646 BNL3902 CIR286 HAU1754 JESPR6 NAU2723 NAU4057 STV030
BNL1440 BNL2650 BNL3955 CIR354 HAU1774 JESPR65 NAU2741 NAU4855 STV031
BNL1604 BNL2651 BNL3993 CIR362 HAU1780 MUCS101 NAU2771 NAU4921 STV177
BNL1606 BNL2652 BNL4053 CM056 HAU1802 MUCS135 NAU2826 NAU4962 NAU2734
BNL1646 BNL2656 BNL409 CM067 HAU1809 MUSS10 NAU2836 NAU5109
BNL1673 BNL2847 BNL686 CM13 HAU1811 MUSS162 NAU2859 NAU5260
BNL1681 BNL285 BNL827 COT002 HAU1830 MUSS181 NAU2887 NAU5307
BNL169 BNL3103 BNL834 CSHES HAU1842 MUSS193 NAU2902 NAU5323
BNL1694 BNL3259 CER0077 DPL0022 HAU1888 NAU1042 NAU2960 NAU5335
BNL1705 BNL3261 CGR5106 DPL0057 HAU1905 NAU1048 NAU3011 NAU5359
BNL1707 BNL3279 CGR5363 DPL0061 HAU2337 NAU1070 NAU3127 NAU5387
BNL1897 BNL3411 CGR5566 DPL0245 HAU2559 NAU1085 NAU3414 NAU5418
BNL193 BNL3442 CGR5688 DPL0282 HAU2738 NAU2002 NAU3519 NAU5428
BNL226 BNL3474 CGR5759 DPL0431 HAU3132 NAU2186 NAU3538 NAU5491
BNL243 BNL3590 CGR5803 DPL0492 HAU3241 NAU2190 NAU3607 NAU6173
BNL2440 BNL3594 CGR5880 Gh433 JESPR101 NAU2257 NAU3793 NAU6177
BNL2448 BNL3649 CGR5996 Gh441 JESPR110 NAU2265 NAU3816 NAU6431
BNL2449 BNL3650 CGR6019 Gh75 JESPR114 NAU2272 NAU3861 NAU6699

表3

7个环境中不同纤维品质性状变异系数"

纤维长度
Fiber length		 断裂比强度
Fiber strength		 马克隆值
Micronaire value		 伸长率
Elong rate		 整齐度
Uniformity
平均值
Mean		 变异系数
CV(%)		 平均值
Mean		 变异系数
CV(%)		 平均值
Mean		 变异系数
CV(%)		 平均值
Mean		 变异系数
CV(%)		 平均值
Mean		 变异系数
CV(%)
2013年石家庄Shijiazhuang 35.06 6.13 44.53 13.95 4.37 9.80 7.09 13.91 87.17 1.67
2014年石家庄Shijiazhuang 36.09 5.88 42.93 12.77 4.51 9.88 6.26 11.16 87.90 2.68
2014年威县Wei county 36.21 5.45 43.30 13.66 4.44 8.40 6.20 13.59 88.14 1.96
2014年海兴县Haixing county 34.39 8.49 39.62 15.89 3.98 20.58 6.56 15.76 85.70 2.88
2015年石家庄Shijiazhuang 35.87 7.80 42.28 14.16 4.33 8.78 8.20 12.42 88.23 2.27
2015年威县Wei county 35.61 6.63 41.21 11.42 4.29 9.47 7.93 11.59 88.63 1.98
2015年海兴县Haixing county 33.94 10.19 39.38 15.83 4.27 12.50 8.23 13.92 85.66 3.42

图1

28份材料基于SSR的聚类"

图2

28份海岛棉两两材料间的 Kinship 值分布"

图3

SSR位点间的连锁不平衡分布"

表4

与海岛棉纤维长度极显著相关的SSR标记位点及表型变异解释率（GLM模型）"

标记Marker 位置
Loci		 2013年
石家庄
Shijiazhuang		 2014年
石家庄
Shijiazhuang		 2014年
威县
Wei county		 2014年
海兴县
Haixing county		 2015年
石家庄
Shijiazhuang		 2015年
威县
Wei county		 2015年
海兴县
Haixing county
BNL1681 A11 32.48 41.20
CGR5996 A3 32.50 41.20
BNL3649 Non 44.68
BNL3650 A6 48.93

表5

与海岛棉断裂比强度极显著相关的SSR标记位点及表型变异解释率（GLM模型）"

标记
Marker		 位置
Loci		 2013年
石家庄
Shijiazhuang		 2014年
石家庄
Shijiazhuang		 2014年
威县
Wei county		 2014年
海兴县
Haixing county		 2015年
石家庄
Shijiazhuang		 2015年
威县
Wei county		 2015年
海兴县
Haixing county
BNL1897 A2 24.20 30.26 28.76
DPL0022 A5 41.36 47.81
CGR5880 A7 22.71
BNL2496A D3 32.73
BNL3474 D8 22.88
BNL3888 A1 22.75
NAU4057-1 A5 27.52
STV031 A10 37.74

表6

与海岛棉马克隆值极显著相关的SSR标记位点及表型变异解释率（GLM模型）"

标记
Marker		 位置
Loci		 2013年石家庄
Shijiazhuang		 2014年石家庄
Shijiazhuang		 2014年威县
Wei county		 2014年海兴县
Haixing county		 2015年石家庄
Shijiazhuang		 2015年威县
Wei county		 2015年海兴县
Haixing county
BNL1604 A7 49.43 51.76 51.93
DPL0057 A12 53.15 45.69 36.12
NAU2826 D11 56.40 49.64 34.24
NAU5387 D13 51.09 45.00 36.17
NAU6431 D11 59.61 54.45 37.08
MUSS193 Non 54.77 61.23 40.75
CGR6894 D7 56.40 50.87 34.24
BNL3806 D6 57.00 52.87 34.88
NAU3862 A12 60.08 55.04 37.56
NAU4030-1 A7 49.60 45.67 29.11
NAU5260 D3 59.30 54.35 36.52
NAU5418 D11 49.60 45.67 29.11
BNL3806 Non 59.30 54.35 36.52
NAU934 A5 47.74 45.97
DPL0492 D7 44.25 30.91
NAU2579 D10 45.87 31.31
NAU3607 A5 32.12 50.97
NAU4030-2 A7 51.79 49.17
STV031 D10 62.36 64.24
CIR362 A12 51.89 60.37
JESPR50-1 A5 42.91 45.24
JESPR110 D9 38.33 48.57
标记
Marker		 位置
Loci		 2013年石家庄
Shijiazhuang		 2014年石家庄
Shijiazhuang		 2014年威县
Wei county		 2014年海兴县
Haixing county		 2015年石家庄
Shijiazhuang		 2015年威县
Wei county		 2015年海兴县
Haixing county
NAU864 D9 50.63 49.82
NAU1042-1 D5 47.83 51.85
NAU2186 A7 39.02 44.51
NAU2741 D5 58.54 55.74
NAU2771 D9 38.99 41.04
NAU3911 A1 38.99 41.04
NAU7140 D11 50.42 49.46
NAU3991 D13 58.02
JESPR114 Non 43.78
NAU2734 D7 30.88
NAU1042-2 D5 50.83
NAU2836 A3 45.41

表7

与海岛棉伸长率极显著相关的SSR标记位点及表型变异解释率（GLM模型）"

标记
Marker		 位置
Loci		 2013年石家庄
Shijiazhuang		 2014年石家庄
Shijiazhuang		 2014年威县
Wei county		 2014年海兴县
Haixing county		 2015年石家庄
Shijiazhuang		 2015年威县
Wei county		 2015年海兴县
Haixing county
BNL1681 A11 56.71 46.74 46.51 50.45 60.19 58.10
STV030 D2 59.48 66.52 72.74 58.65 61.60
BNL3649 Non 56.83 42.72 49.53 48.71 53.73
JESPR110 D9 54.33 47.22 38.90
MUSS193 Non 58.01 61.08 62.77
BNL2590-2 A9 60.63 74.16 56.94
BNL1227-2 D12 72.30 83.87
BNL834 D3 65.93 79.23
BNL2572 A4 38.57 39.73
BNL1227-1 D12 76.35

表8

与海岛棉整齐度极显著相关的SSR标记位点及表型变异解释率（GLM模型）"

标记
Marker		 位置
Loci		 2013年石家庄
Shijiazhuang		 2014年石家庄
Shijiazhuang		 2014年威县
Wei county		 2014年海兴县
Haixing county		 2015年石家庄
Shijiazhuang		 2015年威县
Wei county		 2015年海兴县
Haixing county
BNL2449 Non 52.66 47.21 39.24
BNL1681 A11 39.75 33.19
BNL3649 Non 40.51 33.46
CGR5996 A3 54.24
BNL3650 A6 42.44
DPL0022 A5 45.41
BNL2590-2 A9 41.26
MUSS193 Non 43.26
[1] 付央, 苑冬冬, 胡文静 , 等. 陆地棉背景下海岛棉第18染色体片段置换系的培育及相关农艺性状QTL定位. 作物学报, 2013,39(1):21-28.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2013.00021
[2] 王莉萍, 孙国清, 梁亚军 , 等. 棉花纤维品质性状与 SSR 标记的关联分析. 中国农业科技导报, 2013,15(4):110-120.
[3] 郝转芳, 苏治军, 李亮 , 等.基于SNP标记的关联分析在玉米耐旱研究中的应用.作物杂志,2009(6):1-7.
[4] 李博, 张焕欣, 杨小艳 , 等.玉米穗位高全基因组关联分析及其候选基因预测 .作物杂志,2013(2):27-32.
[5] Zeng L H, MeredithWR J R, Gutierrez O A, et al . Identification of associations between SSR markers and fiber traits in an exotic germplasm derived from multiple crosses among tetraploid species. Theoretical and Applied Genetics, 2009,119(1):93-103.
doi: 10.1007/s00122-009-1020-7
[6] 贺道华, 邢宏宜, 赵俊兴 , 等. 棉花资源群体结构的推测与纤维品质的关联分析. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2011,39(1):103-112.
[7] 郭玉平 . 陆地棉产量、纤维品质等性状与 SSR 标记的关联分析. 泰安:山东农业大学, 2013.
[8] 郭志军, 赵云雷, 陈伟, 等 .陆地棉 SSR 标记遗传多样性及其与农艺性状的关联分析. 棉花学报, 2014,26(5):420-430.
[9] 钱能 . 陆地棉遗传多样性与育种目标性状基因(QTL)的关联分析. 南京:南京农业大学, 2009.
[10] 邵冰欣, 王红梅, 赵云雷 , 等. 陆地棉耐盐性状与SSR分子标记的关联分析. 棉花学报, 2015,27(2):118-125.
[11] 李晓娜, 蔡小彦 , Kiflom W O, 等. 半野生棉棉仁含油量与 SSR 标记的关联分析. 棉花学报, 2015,27(2):104-110.
[12] Wang X Q, Yu Y, Li W , et al. Association analysis of yield and fiber quality traits in Gossypium barbadense with SSRs and SRAPs. Genetics and Molecular Research, 2013,12(3):3353-3362.
doi: 10.4238/2013.September.4.1
[13] Parerson A H, Brubaker C L, Wendel J F . A rapid method for extraction of cotton(Gossypium spp.)genomic DNA suitable for RFLP and PCR analysis. Plant Molecular Biology Reporter, 1993,11(2):122-127.
doi: 10.1007/BF02670470
[14] 张军, 武耀廷, 郭旺珍 , 等. 棉花微卫星标记的PAGE/银染快速检测. 棉花学报, 2000,12(5):267-269.
[15] Rohlf F J . Numerical taxonomy and multivariate analysis system,ver.2.11. New York:Exter Publication, 2000.
[16] Liu K J, Muse S V . PowerMarker:an integrated analysis environment for genetic marker analysis. Bioinformatics, 2005,21:2128-2129.
doi: 10.1093/bioinformatics/bti282
[17] Pritchard J K, Wen W. Documentation for STRUCTURE Software: Version 2.2.Chicago:The University of Chicago Press, 2007.
[18] Evanno G, Regnaut S, Goudet J . Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE:a simulation study. Molecular Ecology, 2005,14:2611-2620.
doi: 10.1111/mec.2005.14.issue-8
[19] Bradbury P J, Zhang Z, Kroon D E , et al. TASSEL:software for association mapping of complex traits in diverse samples. Bioinformatics, 2007,23:2633-2635.
doi: 10.1093/bioinformatics/btm308
[20] Liang Z, Lü Y D, Cai C P , et al. Toward allotetraploid cotton genome assembly:integration of a high-density molecular genetic linkage map with DNA sequence information. BMC Genomics, 2012,13:539.
doi: 10.1186/1471-2164-13-539
[21] 李建亮 . 滨海盐土棉田盐分对棉花产量品质的影响机理研究. 南京:南京农业大学, 2013.
[22] Aranzana M J, Kim S, Zhao K , et al. Genome-wide association mapping in identifies previously known flowering time and pathogen resistance genes. PLoS Genet, 2005,1(5):e60.
doi: 10.1371/journal.pgen.0010060
[23] 段忠取 . 陆地棉产量和纤维性状的关联分析研究. 杭州:浙江大学, 2015.
[24] 梁冰 . 陆地棉早熟、产量及纤维品质性状与 SSR 分子标记的关联分析. 杨凌:西北农林科技大学, 2014.
[25] 卜爱民 . 陆地棉雄蕊发育耐高温种质资源筛选及农艺性状与 SSR标记关联分析. 南京:南京农业大学, 2010.
[26] 胡美纯 . 陆地棉遗传图谱构建与纤维品质性状QTL定位. 重庆:西南大学, 2008.
[27] 聂新辉, 尤春源, 鲍健 , 等. 基于关联分析的新陆早棉花品种农艺和纤维品质性状优异等位基因挖掘. 中国农业科学, 2015,48(15):2891-2910.
[1] 唐丽媛 李兴河 张素君 王海涛 刘存敬 张香云 张建宏. 陆地棉光合相关性状的QTL 定位分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 85–90
[2] 田荟遥,蒋继志,李成斌,申芬,侯宁. 中国东北地区马铃薯致病疫霉遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2018, (3): 168–173
[3] 李锐,白建荣,王秀红,张丛卓,张效梅,闫蕾,杨瑞娟. 144份甜玉米群体的遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2018, (2): 17–24
[4] 张帅,庞玉辉,王征宏,王黎明,陈春燕,曾占奎,王春平. 小麦种质资源农艺性状变异及其遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2018, (2): 44–51
[5] 陆姗姗,吴承来,李岩,张春庆. 玉米自交系性状保持和纯化的分子依据[J]. 作物杂志, 2018, (1): 41–48
[6] 刘丽华,苑少华,冯树英,庞斌双,李宏博,刘阳娜,张立平,赵昌平. 小麦F型雄性不育系和恢复系SSR指纹图谱构建及遗传差异分析[J]. 作物杂志, 2017, (6): 30–36
[7] 梁晓,祁永,吝亚杰,石一均,曹卫东,刘忠宽,刘桂霞. 应用综合指标法和灰色关联度法对10个紫花苜蓿品种进行耐盐性评价[J]. 作物杂志, 2017, (4): 44–49
[8] 台莲梅,左豫虎,张亚玲,金永玲,郭永霞,靳学慧,金光辉. 黑龙江省马铃薯早疫病菌遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2017, (3): 151–156
[9] 刘丽华,庞斌双,李宏博,刘阳娜,福德平,王娜,赵昌平. 2009-2015年北京市冬小麦区域试验品系的DNA指纹分析[J]. 作物杂志, 2016, (5): 13–18
[10] 高小丽,廖文华,王姗姗,杨文才,戴相林,张玉红. 豌豆主要农艺和品质性状的相关性及灰色关联度分析[J]. 作物杂志, 2016, (5): 56–60
[11] 邹勇,黄科,姜玉松,刘奕清. 白姜转录组中的SSR位点信息分析[J]. 作物杂志, 2016, (3): 171–174
[12] 郭丽颖, 赵宏伟, 王敬国, 等. 粳稻单株产量及其构成因素的关联分析[J]. 作物杂志, 2015, (5): 25–30
[13] 李锐, 白建荣, 程宇坤, 等. 山西省审定玉米品种亲本自交系的遗传多样性及杂优类群分析[J]. 作物杂志, 2015, (5): 55–62
[14] 冯艳芳, 曲延英, 耿洪伟, 等. 20份棉花品种DNA指纹图谱的构建[J]. 作物杂志, 2015, (3): 64–69
[15] 赵久然, 王凤格, 易红梅, 等. 我国玉米品种标准DNA指纹库构建研究及应用进展[J]. 作物杂志, 2015, (2): 1–6
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
[1] 赵广才,常旭虹,王德梅,陶志强,王艳杰,杨玉双,朱英杰. 小麦生产概况及其发展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 1 –7 .
[2] 权宝全,白冬梅,田跃霞,薛云云. 不同源库关系对花生光合特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 102 –105 .
[3] 黄学芳,黄明镜,刘化涛,赵聪,王娟玲. 覆膜穴播条件下降水年型和群体密度对张杂谷5号分蘖成穗及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 106 –113 .
[4] 黄文辉, 王会, 梅德圣. 农作物抗倒性研究进展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 13 –19 .
[5] 赵云,徐彩龙,杨旭,李素真,周静,李继存,韩天富,吴存祥. 不同播种方式对麦茬夏大豆保苗和生产效益的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 114 –120 .
[6] 陆梅,孙敏,任爱霞,雷妙妙,薛玲珠,高志强. 喷施叶面肥对旱地小麦生长的影响及与产量的关系[J]. 作物杂志, 2018, (4): 121 –125 .
[7] 王晓飞,徐海军,郭梦桥,肖宇,程薪宇,刘淑霞,关向军,吴耀坤,赵伟华,魏国江. 播期、密度及施肥对寒地油用型紫苏产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 126 –130 .
[8] 朱鹏锦,庞新华,梁春,谭秦亮,严霖,周全光,欧克维. 低温胁迫对甘蔗幼苗活性氧代谢和抗氧化酶的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 131 –137 .
[9] 高杰,李青风,彭秋,焦晓燕,王劲松. 不同养分配比对糯高粱物质生产及氮磷钾利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 138 –142 .
[10] 商娜,杨中旭,李秋芝,尹会会,王士红,李海涛,李彤,张晗. 鲁西地区常规棉聊棉6号留叶枝栽培的适宜密度研究[J]. 作物杂志, 2018, (4): 143 –148 .