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1、毕业设计(论文)题 目:陆地棉光子材料性状及SSR标记的关联分析 学 生: 涂 梦 霞 学院(系) : 农 学 院 专业班级: 农学职30801班 指导教师: 王谧（副教授） 杜雄明（研究员） 辅导老师: 时 间: 2011年 4月 至 2011年 8月 目录综述中文摘要英文摘要前言11 材料与方法21.1 试验材料21.2 试验方法41.2.1材料栽培与管理41.2.2 田间性状观察记载41.2.3 农艺性状数据处理和聚类分析51.2.4 SSR标记技术流程51.2.5 数据处理与分析92 结果与分析92.1试验材料的农艺性状分析102.1.1 主要农艺性状的方差分析102.1.2性状正态分
2、布检验112.2 供试材料的SSR标记多态性分析122.2.1 SSR标记引物的筛选122.2.2 SSR标记数据多样性的处理122.2.3表型与标记相结合的聚类分析132.2.4 群体的结构分析142.2.5 性状与标记的关联分析143结论与讨论15参考文献17致谢19陆地棉光子材料性状及SSR标记关联作图研究进展学 生：涂梦霞 长江大学农学院指导老师：王 谧 长江大学农学院杜雄明 中国农科院棉花研究所摘 要光子棉无短绒，是育种的重要资源，但由于驯化历史留下的有限的多态性和遗传瓶颈，导致其遗传背景狭窄，多样性差，而SSR（Simple Sequence Repeat）能很好的应用于遗传多样性
3、鉴定，关联分析是鉴定数量性状位点的有用工具。本文阐述了光子棉性状遗传现状，SSR的原理、特点及其在棉花遗传多样性中的应用，连锁不平衡和关联分析的研究进展，从而为相关工作者在这方面的研究提供参考。 关键词棉花 光子性状 SSR标记 遗传多样性 关联分析一、棉纤维与光子性状棉纤维是种子胚珠外珠被表皮层的单细胞分化发育而成的表皮毛，一般有两种：长绒(lint)和短绒(fuzz)。-1，1，6 DPA(day post anthesis) 三个时期是长纤维和短纤维起始的重要阶段，纤维细胞分化的早晚决定着形成纤维的长度,早期分化的形成长纤维,而晚期分化的则形成短绒。长绒纤维在开花当天到开花后2d形成,一
4、般长2.5-3.5cm；短绒纤维在开花后5-10d形成,一般长0.5cm左右。研究表明酚类物质对调节长绒和短绒的比例起着重要的作用，短绒细胞由于液泡内积累有色物质而变得较暗，长纤维细胞的液泡内不含有色素物质而较透明1。胚珠表皮细胞发育成棉纤维经历四个发育阶段: 起始期、伸长期(初生壁形成) 、次生壁形成期和成熟期。一根棉纤维就代表一个细胞, 一根棉纤维细胞从开花后第零天到16 DPA 可由1015m 伸长到215310 cm , 无细胞分裂且形成高纤维素含量, 这使得棉花纤维成为研究植物细胞伸长和细胞壁合成的理想材料。棉纤维发育的起始包括原始细胞的分化和纤维细胞的突起。胚珠表皮细胞先分化成纤维
5、原始细胞，接着已经分化的纤维原始细胞扩展为球状或半球状的纤维突起。纤维细胞形态上的分化开始于开花当天，而生理上的分化却在开花前就已经形成。开花前3天道开花当天的纤维原始细胞已经分化形成，只是授粉后的物质刺激使纤维细胞继续伸长和发育。纤维原始细胞生理上的分化不需要授粉、受精的诱导。开花前16小时，胚珠表面出现明暗两类不同的表皮细胞，即长绒和短绒。 由此，便产生了不同种类的棉花种子，有的表面既有长绒又有短绒, 有的表面有长绒无短绒,有的棉花种子表面既无长绒又无短绒，并将无短绒或短绒很少的统称为光子。光子材料均是突变而来，一般来说，海岛棉都是稀毛子品种，陆地棉则是毛子棉品种。 与毛子棉相比，光子棉无
6、短绒，有利于轧花、清花,有利于保持纤维的自然长度,提高子棉加工和棉纺品质；可以免除播种前的硫酸脱绒过程，能降低种子的损伤，也可减少环境污染；吸水快，出苗好，有利于机播，可在旱地种植；无病菌附着和传播媒介，能避免各类病害(如黄萎病等)的发生、泛滥2。因而,光子种质系是棉花育种的重要资源，光子性状的新品种选育工作正逐渐开展起来，尤其是陆地棉光子性状遗传背景复杂，遗传差异大，纤维强度好，纤维产量和品质的遗传改良日益成为棉花育种的主要目标3,4，是提高纤维强力的重要资源。 光子种质系也是研究纤维起始、分化和发育的理想材料。此外，通过比较研究无短绒突变体与野生型，有助于从分子水平上揭示纤维分化机制及其相
7、关基因表达调控机理5。二、SSR标记与棉花遗传多样性SSR为简单序列重复，又称微卫星，是一类由1-6个核苷酸为重复单位组成的简单串联重复序列6，其长度一般较短，重复次数一般为10-50。每个SSR座位两侧一般是相对保守的单拷贝序列，因此可根据两侧序列设计一对特异引物。用特异的引物对基因组DNA进行PCR扩增，若扩增区域DNA片段发生变异，则扩增产物会不同，再通过聚丙烯酰胺凝胶电泳，比较扩增带的迁移距离，就能检测不同个体在某个SSR座位上的到多态性。SSR标记的多态性主要是依赖于基本单元重复次数的变异，在扩增区域如果发生DNA片段的插入、缺失或碱基突变，也可产生多态性7。近年来，一些研究者从棉花
8、不同的EST序列中开发了EST-SSR引物，并得到成功的应用8,9。SSR除具有基于PCR的分子标记的通有优点外，还具有如下特点：(1)SSR序列均匀、随机、广泛地分布于植物基因组中，可以提供几乎整个基因组的遗传信息；(2)SSR两侧翼序列保守，变异主要为重复次数，通常是共显性标记，可区别杂合型和显性纯合型；(3)重复性好，虽然开始筛选重复序列和引物设计过程较慢，但只要引物确知，使用极为简单，结果极为稳定 （4)多数SSR序列无功能作用，增加或减少几个重复序列的频率高，因而在品种间具广泛位点变异,多态性高（5）保守性，SSR 位点两侧的序列具有高度的保守性，它使我们可以在一个物种的微卫星研究中
9、利用另一物种的研究结果，从而更快更准确地找到该物种中更多的SSR 位点 (6)应用阶段实验操作简单，只需要PCR扩增后凝胶电泳检测(琼脂糖电泳或聚丙烯酰胺凝胶电泳和EB染色或银染)。遗传多样性是指一个种群或一个物种中个体之间或群体之间的遗传差异程度，一个位点上的变异构成该位点的遗传多样性，而所有位点的变异构成一个物种或一个群体的遗传多样性。研究遗传多样性可以了解物种的群体遗传结构和多态性水平，为研究物种起源、品种分类、亲本选配、品种保护等提供依据，是合理发掘、开发和利用各种种质资源的前提10。中国培育和种植的大多数棉花品种是通过从美国引进的岱字棉、福字棉、斯字棉等少数基础种质衍变而来，遗传背景
10、狭窄，多样性差。利用分子标记技术可直接从基因组DNA水平上揭示个体的差异及物种间的相互关系，对研究棉花种质资源的遗传多样性和种质资源的创新与鉴定有着十分重要的意义11。不同基因型的棉花品种中存在核苷酸简单重复序列差异，应用同一对SSR引物经PCR扩增后，由于引物互补的模板DNA数目和位点不同，所扩增条带的数目和片断大小就存在差异，从而呈现出多态性，以此来鉴定遗传多样性。陈光等用24对扩增效果好的引物对53份海岛棉进行遗传多样性分析，共检测出多态性等位基因位点97个，占总数的91.5%，并对所选材料进行聚类分析，表明53个品种被分为两大类，与系谱来源一致，这证明了SSR分子标记在鉴别品种和品种遗
11、传多样性研究方面具有重要的作用。Zhang等用SSR标记对投放超过75年的Acala1517栽培品种(系)在产量、铃形、粮食指标、衣分率及纤维长度、强度和细度方面进行了遗传多样性分析、结果也表明SSR分子标记可以指示相同品种不同性状的遗传多样性。Stella等用1500多对SSR引物对亚洲棉核心种质材料的等位基因进行多样性分析，获得了一套微卫星信息量大而且可分析亚洲棉地域多样性的25个SSR记12。三、连锁不平衡与关联分析连锁不平衡是生物群体在自然选择过程中出现的一种现象，当位于某一座位的特定等位基因与同一染色体另一座位的某一等位基因同时出现的几率大于群体中因随机分布而使两个等位基因同时出现的
12、几率时，就称这两个座位处于LD状态。连锁不平衡(linkage disequilibrium,LD)，又称配子相不平衡、配子不平衡或等位基因关联,指的是一个群体内不同座位等位基因之间的非随机关联,包括两个标记间或两个基因/QTL间或一个基因/QTL与一个标记座位间的非随机关联。LD既包括染色体内的连锁不平衡，又包括染色体间的连锁不平衡，染色体内的连锁不平衡是关联分析的基础。连锁不平衡发生的原因是某一基因座侧翼的基因在减数分裂的过程中总是倾向于与该基因座一同复制遗传给下一代。由于有限的群体大小和复杂的群体历史,这种非随机关联在基因组中普遍存在。根据群体遗传学的Hardy-Weinberg平衡定律
13、可知,如果有2个位点,每个位点上均有2个等位基因(A、B) ,它们在群体中的频率分别为f (A)和f (B) ,那么经过1个世代的随机交配,单倍型AB的频率应为A频率和B频率的乘积,即f (AB ) = f(A)f(B) 。如果上述条件不能满足,那么等位基因A和B就处于LD。一般来说,LD可以从突变、随机漂变、瓶颈效应和群体混合过程中产生,而LD随衰减时间和遗传位点间的遗传距离的增长而减弱。在一些特殊群体中,LD可以在很大距离上存在。这些群体是潜在的可以被用于进行高效率的关联分析和基因定位的理想群体13,14。连锁不平衡程度通常用r2 (squared allele-frequency cor
14、relations)和D (standardized disequilibrium coefficients)两个参数来表示，r2和D的取值范围介于0-1。通常，r2和D值越大，两基因座间的连锁不平衡性越强。当r2和D都等于1时，两基因座处于完全连锁状态，而当r2和D都等于0时，两基因座处于遗传平衡状态。在r2和D中，D较多地反映了重组率的影响，而r2可同时考虑重组率和突变率的影响，因此，r2更能客观地反映不同基因座基因间的连锁不平衡关系。在进行统计时，频率小于5%或10%的等位变异可以忽略不计。所有LD统计的是实际观测到的位点间的单倍型频率与期望单倍型频率之间的差异(D)。LD的度量依据研究
15、位点的性质和数目而异。在实际应用中,经常计算的是2个等位基因的2个座位(如SNPs和AFLP)间的LD水平。用位克隆的方法来鉴别QTL基因是可行的，然而此方法需要用到基因组技术和生物资源。尽管在不久的将来，基因组资源不再受到限制，但生物资源正逐渐匮乏。因而，需要制订标准方法和提供相关模式来分析作物性状变异。基于此以及QTL精细定位，发现可以通过连锁不平衡的方法在种质资源群体中得以实现，应用这种方法，可以一次性地标记这些资源，同时测量它们的一些重要性状。因而，随着基因组学的发展和生物统计软件的完善，特别是分子标记技术在植物遗传育种领域的广泛应用，以连锁不平衡(LD)为基础的关联分析方法的出现为植
16、物数量性状遗传的研究提供了新途径，也为植物的分子设计育种提供了新的思路。关联分析，又称关联作图、联合作图或连锁不平衡作图，以连锁不平衡为基础，通过LD作图，利用不同基因座等位变异(基因)间的连锁不平衡关系，进行标记与性状的相关性分析，从而鉴定特定目标性状基因(或染色体区段)或某一群体内性状与遗传标记或候选基因间的关系，是鉴定数量性状位点的有用工具，也是发现基因、定位基因及对基因进行功能性分析的基本工具15,16。是对分子育种中QTL分析的补充和提高，它与基于连锁作图的QTL定位结果可相互验证、相互补充。常规的连锁分析只用两个亲本利用单分离群体，在一次研究中只能检测两个或四个等位基因，而且为提高
17、检测到主效基因位点分离的机率，亲本选择要在性状上尽可能差别明显，因而检查不到整个种质群体中的全部遗传变异，不能在一次测验中研究多个不同的性状。关联分析与之相比，具有明显的优势：(1) 利用自然群体在长期进化中形成的大种质池（或群体）来测定基因的连锁关系，可以较高精度定位基因，甚至直接定位到基因本身。(2) 关联分析可实现对其作图群体(自然群体)一个基因座上所有等位基因的考察。 (3)关联分析利用的是自然群体，无需构建专门的作图群体，省时省力，研究周期短17。根据扫描的范围不同,关联分析分为全基因组关联分析和候选基因关联分析两种策略。全基因组关联分析被定义为一种确定遗传与表型的全基因组范围的关联
18、性分析研究，通常采用一定数量分布于整个基因组染色体上的标记对所选材料进行基因型鉴定，最适于具有高度LD水平的群体，这样可以减少所需标记的数量，在分析了种质材料的群体结构、标记间LD水平和目标性状的表型数据后，便可进行关联分析；而候选基因关联分析仅涉及目标候选基因的序列分析，关键在于选择候选基因及检测其核苷酸多态性，通过统计分析在基因水平上从种质资源中挖掘对目标性状有正向贡献的等位基因，适用于较低LD水平的群体18。关联分析的步骤如下：(1)选择材料。所选材料应尽可能地包括某物种全部的遗传变异，而且群体要大，尽量无群体结构或群体结构效应不明显，使关联分析有高分辨率。(2)群体结构分析。通过运用独
19、立遗传标记可以检测并校正材料的群体结构，理想的标记可以是适量的SSR，或者是大量的SNP。(3)目标性状的选择及其表型鉴定19。选择目标性状要兼顾性状的生物学重要性、性状评价的准确性、性状相关数据采集的简易性及可重复性。以上3个步骤对两种关联分析都是相同的，接下来全基因组可运用TASSEL软件或ANOVA方法进行关联分析；而候选基因关联分析下一步是候选基因的选择及其核昔酸多态性检测。可借助前人的QTL作图、表达谱、突变体、生化和比较基因组学的研究结果优先选择与目标性状相关的候选基因。目前，进行关联分析最基本的统计分析方法有：方差分析、T 检验和回归分析等。其一般方法是：针对某一位点，将群体按照
20、具有某等位变异和不具有某等位变异分成两组，比较两组间表型性状的差异显著性。由于驯化历史留下的有限的多态性和遗传瓶颈，棉花在分子标记辅助育种上落后于其他的主要农作物，要想将光子性状遗传更好的利用于育种，有必要对收集的棉花种质资源进行特征描述，标记和利用存在的自然多态性。关联分析是新近发现的一种研究表型性状与基因型相互关系的优异方法，是鉴定数量性状位点的有用工具，有研究表明，在曾经进行试验的棉花材料中，在r20.1情况下，全基因组平均LD值高达25CM的遗传距离，在r20.2情况下，全基因组LD值衰减为5-6CM，这为棉花重要农艺性状关联作图的可能性提供了依据20。棉花中，连锁，选择，近亲繁殖，群
21、体分层和遗传漂移是LD产生的可能因素，群体结构能增加染色体间的连锁不平衡性，使目的性状与不相关的位点间表现出关联，即造成了伪关联，可能会导致作图错误。解决这一问题的办法是在假设群体结构对基因组所有位点影响相同的情况下，选出一定数目的与目的位点不连锁的分子标记，去检测它们间是否存在关联性，并予以矫正，因而在棉花种质资源中进行以群体为基础的关联分析时有必要认真考虑到群体结构与亲缘关系。参考文献1 徐瑜，施永辉，冯建勋等.cDNA芯片检测棉花纤维发育相关基因的表达J.分子植物育种，2004,3（2）:348-3532 王素会，杜雄明.两个棉纤维发育突变体分子生物学研究进展J.棉花学报，2003,15
22、（6）：376-3793 Iqbal J, Reddy OUK, El-Zik KM. A genetic bottleneck in the evolution under domestication of Upland cotton Gossypium hirsutum L. examined using DNA ngerprint-ingJ. Theor Appl Genet103:5475544 Rungis D, Llewellyn D, Dennis ES. Simple sequence repeat (SSR) markers reveal low levels of poly
23、morphism between cotton (Gossypium hirsutum L.) cultivarsJ. Agric Res56:301307. 5 朱一超，张天真.棉花纤维伸长发育期的基因表达分析J.棉花学报，2006,32（11）6 Hamada H.a novel repeated element with Z-DNA forming potential is widely found in evolutionarily diverse eukaryotic genomesJ.Proc natl Acad Sci USA,1982,79:6465-64697 吴翠翠.棉花黄
24、萎病抗性的分子标记和QTL定位D.华中农业大学，20078 Han ZG,Guo WZ,Song XL,etal.Genetic mapping of EST-derived microsatellites from the diploid Gossypium arboreum in allotetraploid cottonJ. Mol Genet Genomics , 2004, 272: 308-3279 Han Z,Wang C,Song X,etal.Charaeteristics, development and mapping of Gossypirm hirsutum deri
25、ved EST一SSRs in allotetraploid cotton . Theor Appl Genet, 2006, 112(3): 430-439.10 宋宪亮，孙学振等.棉花遗传多态性研究进展J，西北植物学报,2004,24（12）:2393-239711 孙君灵，杜雄明，孙其信等.棉花射线诱变后代的SSR标记遗传多样性J. 中国农业科学，2006，10（39）12 陈光，杜雄明，卢东柏等.利用SSR分子标记进行海岛棉遗传多样性研究J.植物遗传资源学报，2005，6（2）13 Gupta P K，Rustgi S，Kulwal P L.Linkage disequilibrium
26、 and association studies in higher plants：Present status and future prospectsJ.Plant Mol Biol，2005，5714 Zondervan K T, Cardon L R. The complex interplay among factors that influence allelic association. NatRevGenet, 2004, 5:89 10015王荣焕，王天宇，黎裕.关联分析在作物种质资源分子评价中的应用J.植物遗传资源学报，2007，8(3).16 Garcia S A，Tho
27、rnsberry J M，Buckler E S.Structure of linkage disequilibrium in plantsJ.Annu Rev Plant Biol，2003，5417 Devlin B，Risch N.A comparison of linkage disequilibrium measures for fine-scale mapping GenomicsJ，1995，2918 Flint-Garcia S A，Thornsberry J M，Buckler E S.Structure of linkage disequilibrium in plants
28、J.Ann Rev Plant Biol，2003，5419 杨小红，严建兵，郑艳萍等.植物数量性状关联分析研究进展J.作物学报，2007，33(4)20 Ibrokhim Y. Abdurakhmonov, Sukumar Saha. Linkage disequilibrium based association mapping of ber quality traits in G. hirsutum L. variety germplasmJ. Genetica (2009) 136:401417陆地棉光子材料性状与SSR标记的关联分析陆地棉光子材料性状与SSR标记的关联分析学 生：涂梦
29、霞 长江大学农学院指导老师：王谧 长江大学农学院杜雄明 中国农科院棉花研究所摘 要 光子棉无短绒，有利于轧花、清花，可以免除播种前的硫酸脱绒过程，能降低种子的损伤，有利于育种。然而陆地棉的驯化历史导致其遗传多态性比较狭窄，存在遗传瓶颈。本研究对收集的棉花种质资源进行特征描述，标记和利用存在的自然多态性。本研究用52对微卫星引物标记对204份光子材料的农艺性状进行遗传多样性，群体结构以及与标记的关联分析。结果表明30%的标记有很好的多态性并能用于关联分析。引物的多态性信息指数(PIC) 的范围为0.14-0.85，表明遗传差异明显。将分子和表型特性相结合，运用Powermarker软件可以将所有
30、材料划分为三个群体。用STUCTURE软件对群体结构进行矫正，材料可以划分为8个亚群，在此基础上用TASSEL软件的一般线性模型(GLM)得到试验群体中，在P110-4水平,与马克隆值(MIC)、纤维强度(STR)、纤维长度(UHM)、整齐度(UI)、伸长率（ELO）、铃数、株高、果枝数相关联的SSR位点分别有7,27,30,34,15,2,1,23个，表明在棉花中，关联分析是一个可以挖掘数量性状位点的有力工具。关键词 陆地棉，光子，SSR标记，遗传多样性，关联分析Linkage disequilibrium based association mapping of cotton (G. hi
31、rsutum L.) germplasm with fuzzless traitStudent: Tu mengxia, College of Agriculture, Yangtze UniversityTutors: Wang mi, College of Agriculture, Yangtze UniversityDu xiongming, Cotton Research Institute, Chinese Academy of Agricultural ScienceAbstract The cotton fuzzless mutant germplasm can be used
32、for cotton breeding due to the ease and cleanliness of ginning. However, historic domestication of upland cotton leads to the limited polymorphism and genetic bottleneck .Therefore, it underlies a need for charactering, evaluating, and utilizing the natural polymorphisms existing in cotton germplasm
33、 resources. Here we reported genetic diversity, population characteristics and association mapping of the agronomic traits using 52 microsatellite marker pairs in 204 G.hirsutum germplasm with fuzzless trait. The results suggested 30% of the SSR primers were polymorphic and could be used for associa
34、tion mapping. Polymorphism information content (PIC) of the primers ranged from 0.14 to 0.85 shows rich genetic diversity. The collections can be divided into 3 groups performed in Powermarker combining phenotypic with molecular characters. After population characteristics corrected by STUCTURE soft
35、ware, the collected population can be divided into 8 subgroups. 7,27,30,34,15,2,1,23 SSR loci associated with fiber fineness(MIC), fiber strength(STR), fiber length(UHM),fiber uniformity (UI),elongation(ELO) bolls per plant, plant height, sympodial branch number in the fuzzless population respective
36、ly at the level of P110-4, using a general liner model (GLM) in TASSEL. This suggests that association mapping is a powerful tool for finding quantitative trait loci in cotton.Key words upland cotton, fussless, SSR, genetic diversity, association mapping陆地棉光子材料性状与SSR标记的关联分析棉花作为一种主要的经济作物和油料作物，其纤维是世界上
37、最重要的工业纺织原料之一，在国民经济中占重要地位1 。此外棉短绒、棉籽油和棉仁粉等棉花副产品的加工利用还具有很高的经济效益。因此棉花生产和科研在各个产棉国家都受到很大重视。棉花种质资源是培育新品种的物质基础，在棉花育种研究中具有举足轻重的地位。然而，我国不是棉花的多样性中心，特别是陆地棉的遗传基础相对狭窄，棉花育种工作的突破性进展收到极大限制2。纤维产量和品质的遗传改良日益成为棉花育种的主要目标，但是现存棉花栽培品种狭窄的遗传背景3,4及纤维品质和产量的负相关关系5，使其面临很大的挑战，这就要求我们能对收集的棉花种质资源进行鉴定和评价，标记存在的自然多态性。近20年来,随着基因组学和分子生物学
38、的迅猛发展, 对种质资源的评价主要集中在分子水平上，从广义上来讲,包括遗传多样性分析、分子身份证构建和基因发掘等。广义的种质资源基因发掘包括两部分重要内容,一是在特异种质资源中找到控制目标性状的基因(含数量性状位点,QTL);二是找到不同种质资源中同一基因的不同等位基因,并对其功能和效应进行鉴定。狭义的基因发掘仅指前一部分内容,又称为基因发现(gene discovery),后一部分内容则可称为等位基因发掘(allele mining) 6。基因发掘是种质资源分子评价的重要内容，目前发现新基因的方法主要包括基于遗传作图和图位克隆的方法、基于比较基因组学的方法、基于基因表达的方法、基于突变体的方
39、法、基于生物信息学技术的方法、基于蛋白组学和代谢组学7的方法等；发现新等位基因的方法则主要是基于连锁不平衡的关联分析方法。四倍体棉花（包括栽培陆地棉和海岛棉）染色体组成为：2n = 4X = 52，单倍体基因组大小22003000 Mb DNA，重组总长度近似5200 cm（平均400 kb /cm）8, 因而其分子标记辅助育种目前还落后于其它的主要农作物。分子标记技术已成功的应运于构建遗传连锁图谱尤其是重要的农艺经济性状的数量性状位点（QTLs）和遗传多样性评估9,10，分子标记是一种以生物大分子多态性为基础的遗传标记，是物种表型在分子水平上遗传多态性的直接反映11。近年来，随着生物技术的不
40、断发展，诞生了一系列DNA分子标记技术，如限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism，简称RFLP)、随机扩增多态性DNA(random amplified polymorphism DNA，简称RAPD)、扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism，简称AFLP)、简单序列重复(Simple Sequence Repeat，简称SSR)、简单序列重复区间扩增多态性(Inter-Simple Sequence Repeat，简称ISSR)、单核苷酸多态性(Single Nucleo
41、tide Polymorphism，简称SNP)等等12-13。目前，许多实验室已经开发出一系列有稳定性、共显性、高多态性、以PCR为基础14的SSR标记，SSR为简单序列重复，又称微卫星，是一类由1-6个核苷酸为重复单位组成的简单串联重复序列15。棉花研究者可以通过棉花标记数据库(the cotton marker database ,CMD)查询和方便的应用16,因而，许多通过在来源于两个亲本的实验群体QTL作图所鉴定的潜在标记便可以通过棉花分子标记辅助选择育种(MAS)将其应用于未来的棉花育种进程中17。传统的QTL作图仅利用基于两个亲本的群体，是一种分辨率很低的方法，等位基因覆盖范围小
42、，耗时费力，假阳性高，对于鉴定成百上千的棉花种质资源来说很困难。然而，关联分析这一新发展起来的方法基于连锁不平衡、能利用发生在进化过程中自然群体遗传重组信息，研究表型性状与基因型相互关系，是鉴定数量性状位点的有用工具。综上所述，本研究从中国农业科学院棉花研究所棉花种质资源中期库中选择了102份陆地棉光子材料及其与TM-1杂交的F1代，通过52对微卫星引物标记对其进行基因型分型，对其农艺及经济性状遗传多样性，群体结构以及与标记的关联分析。1 材料与方法1.1 试验材料母本：来源于不同国家不同地区的102份陆地棉光子材料（见表1）；父本：陆地棉遗传标准系TM-1（毛子）。F1群体：102份陆地棉分
43、别与TM-1杂交的后代（试验材料由中国农科院棉花研究所棉花种质资源中期库提供）。 表1 103份陆地棉光子材料编号品种名称光子特征（安阳）编号品种名称光子特征（安阳）1TM-1毛子5383MHR-3单端毛子21971/3/1中稀毛子54QF-10/1单端毛子3运城1279稀毛子5541B006单端毛子4陕西光子棉1号端稀毛子56V83-064中稀毛子5东兰那亨大棉中稀毛子57肯尼亚1号中稀毛子6纳上区大花端稀毛子58肯尼亚2号中稀毛子7蚂蚁寨大花光子59美9103中稀毛子8桂平木乐大花中稀毛子60AH2单端毛子9三江冠洞大花端稀毛子61矮红株深红白絮稀毛子10三江八江大花端稀毛子62481光子
44、端稀毛子11三江大花端稀毛子63T586光子12巴马大花中稀毛子64H10光子13平果布思大花端稀毛子65N1光子14交力大花端稀毛子66n1光子15陈岭大花毛子67平塘铁子端稀毛子16罗甸铁籽棉端稀毛子68平塘长浦区光子端稀毛子17凸桥大花中稀毛子69乐记大花光子18南丹巴地大花单端毛子70得州9102光子19南丹怀里大花端稀毛子71红心光子光子20晴隆学官大花中稀毛子72Texas9107光子21巴马那桃大棉光子73Texas9108光子22东兰长兰大花稀毛子74Texas9110光子23南丹里湖大棉稀毛子75Texas9117光子24喀什黑籽光子76稀絮H10光子25库光子光子77皱缩红
45、鸡脚叶棕絮光子光子26武鸣双桥光子稀毛子78黄红波边鸡脚叶光子27望谟铁子光子79巴州黄绒光子毛子28望谟光子棉光子80豫棉17光子选系中稀毛子29新研96-48单端毛子81安江棉双端毛子30德保大旺端毛子端稀毛子82N1Hi%B光子31罗甸铁籽光子83N1Hi%A光子32莎车土棉光子84n2 Hil%A 单端毛子33黄绒棉花端稀毛子85n2 Hil%B 稀毛子34南宁永新稀毛子中稀毛子86紫红鸡脚叶棕絮光子353527光子87陆无絮光子36国抗36端稀毛子88GZNn（毛子）稀毛子37汾阳文峰乡早花铁籽毛子89n2光子38椰光子光子90gznn1-1光子光子39平果回老光子单端毛子91GZNn2-1光子光子40平果回老稀毛子中稀毛子92红心半光子光子41隆林革步光子光子93红鸡脚叶绿絮红心光子42隆林光子端稀毛子94黄红鸡脚叶光子光子43浙大E210光子95红鸡脚波边叶绿絮，光籽(W.R.L.L）光子44希腊棉稀毛子96绉缩红鸡脚叶棕絮光子光子45布隆迪棉单端毛子