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棉花作为世界上最重要的天然纤维作物之一,在我国国民经济中占据着重要的地位。近年来,随着人民生活水平的提高和纺织技术的发展,人们对棉纤维品质的要求越来越高。现有陆地棉品种遗传基础比较狭窄,限制了其纤维品质的进一步改良。棉属中丰富的品种资源为陆地棉育种和遗传改良提供了遗传物质基础,种间杂交策略在棉花育种过程中得到了广泛应用。棉花主要的农艺性状如产量、纤维品质等重要性状均为数量性状,其表现受环境和多基因共同作用影响,利用传统育种方法进行改良进展缓慢。目前,棉花基因组信息不断完善,在全基因组水平上将性状与QTL相结合,有助于解析相关性状的遗传基础,为棉花品质育种提供借鉴和补充。本研究以纤维品质优异的J02-508和品质差的ZRI015两个陆地棉为亲本组配群体,结合简化基因组（GBS）测序技术,从全基因组水平对纤维产量及品质性状进行QTL定位;并以J02-508为研究材料,对纤维长度相关候选基因进行预测分析与功能验证;同时对群体中的偏分离现象进行分析,结合亲本J02-508的复杂遗传背景信息加以研究,以解析优异纤维品质的遗传基础。主要结果如下:1.对J02-508与ZRI015两个亲本的铃重、衣分、纤维长度、纤维强度、伸长率和马克隆值6个纤维产量与品质性状进行比较,除衣分和伸长率之外,所有调查性状在两个亲本之间均存在显著（P<0.005）或极显著（P<0.001）差异。6个性状在F3、F4、F5和F6四个世代群体中表现出连续和近似的正态分布;纤维强度与纤维长度在四个世代间均呈现极显著正相关,纤维强度与铃重、衣分之间的相关性不显著。J02-508与ZRI015组配的后代群体,在一定程度上削弱了纤维产量与品质特别是与纤维强度间的负相关性。2.对亲本和F5群体的237个家系进行GBS测序,基于亲本基因型检测结果,进行亲本间多态性标记开发,总共得到115,544个标记位点。经过完整度过滤、偏分离筛选后,获得了7,071个标记用于遗传图谱构建。最终构建的高密度遗传图谱包含4,060个标记,总长度为2,388.07 cM,相邻标记间平均间隔为0.588 cM。结合F5、F6两个世代各性状表型数据,对6个纤维产量与品质性状进行QTLs定位,得到122个相关的QTLs,其中稳定的QTLs有28个,纤维长度相关的QTLs集中在D11染色体上,纤维强度相关的QTLs中效应值最高的QTL分布在D08染色体上（LOD为6.42）。3.D11染色体上聚集纤维长度相关的QTLs,根据基因结构、表达模式分析,在qFL-D11-4附近找到一个纤维长度候选基因GHD11G2586,属于磺基转移酶（SOT）基因家族。对棉花SOT基因家族系统分析,在亚洲棉、雷蒙德氏棉、海岛棉和陆地棉基因组中共鉴定出245个SOT基因。根据与拟南芥的同源关系,245个SOT基因中有170个被进一步分为4个亚家族。GHD11G2586在不同组织和纤维发育阶段的表达模式表明其可能参与了纤维的发育;在J02-508材料中进行VIGS沉默该基因后,与阴性对照植株相比,沉默植株的茎毛数量减少、茎毛和叶毛的长度明显变短。茎毛和叶毛以及棉纤维都属于单细胞表皮毛,很可能具有相似的纤维分化和发育机制。综合上述结果表明,GHD11G2586可能参与了纤维的发育过程,对纤维的伸长起到正向调节作用。4.统计26条染色体上25,018个多态性标记的卡方检验结果,发现该群体存在显著的标记偏分离现象,偏分离标记所占的比例平均值达到83.13%。其中D08染色体上分布的标记总数最多有5,710个,偏分离标记所占的比例也最高,达99.39%。对D08染色体上所有标记考虑在内,划分Bin标记后与纤维强度性状数据进行关联分析,结果表明D08染色体上7-60 Mb区间内有一个连锁的低重组区,区间内SNP标记与纤维强度显著相关(-log10（P）>16)。利用DistortedMap软件校正偏分离标记间的遗传距离,再次进行QTL检测,在7-60 Mb区间内鉴定到一个纤维强度相关的QTL（命名为qFSD08）,LOD值从传统定位的6.42显著提升到11.42,解释表型变异20.12%。5.根据两个亲本的系谱记录,J02-508材料可能含有多种外源棉种血缘。我们利用课题组内测序与收集整理的3,227个棉花材料群体重测序数据,对J02-508材料中的纤维强度QTL（qFS-D08）的来源进行了追踪鉴定。通过聚类、比对、PCR扩增等多种方法确定J02-508材料中外源片段区间为7.073-60.027 Mb,与qFSD08的物理区间重合,来自于二倍体野生棉瑟伯氏棉（G.thurberi）的CM013381.1染色体,对应区间是5.299-36.270 Mb。本研究构建高密度遗传图谱,在全基因组水平上检测与纤维产量、品质相关的QTL,为相关性状候选基因挖掘奠定基础,可以为棉花产量、品质改良研究提供有益信息。同时本研究进一步明确了含有外源片段的优异材料的遗传背景,有助于了解外源渐渗片段与标记偏分离的关系以及种间杂交在棉花育种中提高纤维强度的重要性。