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自1920s-1950s期间陆地棉引进中国,我国就开始了自育的陆地棉品种选育,目前在棉花生产中陆地棉产量占全国棉花总产量的90%。本研究以从美国和前苏联引种及我国自育品种503份种质构建自然群体为研究材料,2012年和2013年分别在河南原阳、湖北黄冈及新疆石河子和库尔勒棉区对纤维品质和产量相关性状进行8环境表型鉴定,利用R语言编程对8环境的表型数据以盒图形式表示其在多环境稳定性和变化趋势。同时利用494对覆盖全基因组的SSR标记进行扫描,基因型数据进行遗传多样性、连锁不平衡及群体结构分析,运用TASSEL软件基于全基因组扫描的关联分析混合线性模型MLM(G+Q+K)方法对以上鉴定表型数据和基因型数据进行关联分析,挖掘关联与品质和产量的优异等位基因位点,解析从引种到自育的育种过程主效的QTL及演化规律,利用鉴定携带优异等位基因位点及载体材料应用到分子设计育种。主要结果如下:1.本研究获得179个具有多态性标记,检测出426个等位基因位点;平均遗传多样性指数为0.377,变化范围:0.012-0.893,多态性信息含量(PIC)的平均值为0.336,变化范围:0.012-0.887。2.基于426个等位基因位点基因型数据进行PCA分析、Nei’s的遗传距离聚类分析及使用STRUCTURE软件获得K值分析将503份种质群体划分为7个亚群,与群体种质资源本身的系谱来源和地理生态分析具有一致性。3.基于426个SSR多态性标记位点形成11628对两两连锁不平衡的位点组合,较高LD水平位点分布在1、2、15、19、21、24、26号染色体;当r2<0.03和D’=0.25时,遗传距离降至0-5 cM。4.基于6个纤维品质和10个产量性状8环境BLUP的表型数据综合分析,6个纤维品质性状表型变异系数范围:0.80%(FU)-9.31%(FE),遗传力变化范围:84%(SF)-93%(FUHML);10个产量相关性状表型变异系数范围:2.85%(WPG)-12.31%(FFSH),遗传力变化范围:46%(FSBN)-93%(LP);6 个纤维品质和10个产量性状在8环境变化趋势相对稳定。5.179对多态性SSR标记(426个等位基因位点)分别和6个纤维品质和10个产量相关性状表型数据基于MLM(G+Q+K)模型进行关联分析。在P<0.05的水平下,216个标记位点与纤维品质性状关联,其中P<0.01的水平下检测出27个(6.34%)标记位点。表型变异解释率(PVE)的范围为0.58%(MON-DPL0042b)-5.12%(NAU3084c),平均值为 2.70%。品质性状鉴定出21个标记位点与他人的研究结果一致,其中8个标记位点被检测出来具有相同的关联性状,7个QTL与纤维发育基因具有相关功能注释。同时,鉴定出48份聚合优异等位基因位点的载体材料;在P<0.05的水平下,共计有261个标记位点与10个产量相关性状关联,P<0.01的水平下检测出54个(20.69%)标记位点。表型变异解释率(PVE)的范围为0.48%(NAU4884a和NAU3468a)-3.89%(NAU3377db)平均值为1.30%。产量相关性状鉴定出41标记位点与他人研究结果一致,其中11个标记位点被检测出来和本研究关联相同的性状。四个育种阶段选育聚合多性状优异等位变异的材料数目分别为44份(正效应)和62份(负效应)。6.从BS1至BS4阶段对表型效应依次呈现递增趋势的标记位点共计29个,递减的为 26 个,其中 NAU3607a(SW 和 LW)、MON_CGR5399c(LW 和 FP)、MON_DPL0544(FFSBN、FP、WGP)对多个产量性状从BS1至BS4阶段依次呈现递增效应,NAU2858a(SW 和 WGP)、NAU3774a(LW 和 LP)、HAU0197a(LP 和 FSBN)、NAU3966b(EBN、FP、WGP)、MON_CGR5866a(FFSBN和WGP)对多个产量性状从BS1至BS4阶段依次呈现递减效应。