120份棉花种质资源品质性状与遗传多样性分析

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2023.01.003

新疆农业科学 ›› 2023, Vol. 60 ›› Issue (1): 17-24.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2023.01.003

• 作物遗传育种 · 耕作栽培 · 种质资源 · 生理生化 • 上一篇下一篇

120份棉花种质资源品质性状与遗传多样性分析

赵双印¹(), 王为然², 闫雪雪¹, 比买热木·阿不都艾海提¹, 董洁¹, 吐尔逊·吐尔洪¹, 阿里甫·艾尔西²()

1.新疆巴音郭楞蒙古自治州农业科学研究院,新疆库尔勒 841000
2.新疆农业科学院经济作物研究所,乌鲁木齐 830091

收稿日期:2022-04-22 出版日期:2023-01-20 发布日期:2023-03-07
通信作者: 阿里甫·艾尔西(1968-),男,新疆托克逊人,研究员,研究方向为棉花育种与产业化,(E-mail)3034423623@qq.com
作者简介:赵双印(1981-),男,新疆库尔勒人,高级农艺师,硕士,研究方向农业资源利用,(E-mail)158354254@qq.com
基金资助:
新疆巴音郭楞蒙古自治州科学技术研究计划项目"棉花种质资源的收集;筛选及遗传多样性分析"(2022D01F25);鉴定及稳定性研究"(202002)

Analysis of Quality Traits and Genetic Diversity of 120 Cotton Germplasm Resources

ZHAO Shuangyin¹(), WANG Weiran², YAN Xuexue¹, Bimairemu Abuduaihaiti¹, DONG Jie¹, Tuerxon Tuerhong¹, Alip Aierxi²()

1. Bazhou Academy of Agricultural Sciences of Xinjiang,Korla Xinjiang 841000, China
2. Research Institute of Cash Crops, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China

Received:2022-04-22 Online:2023-01-20 Published:2023-03-07
Correspondence author: Alipu Aierxi (1968-), male, native place: Xinjiang Toksun, Researcher, research direction: cotton breeding and industrialization, (E-mail)3034423623@qq.com
Supported by:
The Natural Science Foundation of Xinjiang Uygur Autonomous Region"Identification, screening and genetic diversity analysis of upland cotton germplasm resources"(2022D01F25);Science and Technology Research Program Project of Xinjiang Bayingolin Mongolian Autonomous Prefecture"Collection, identification and stability of cotton germplasm resources"(202002)

摘要/Abstract

摘要：

【目的】研究棉花种质资源纤维品质性状多样性,筛选出高品质种质资源,为棉花品种改良奠定基础。【方法】以新引进的120份国内外棉花种质资源为材料,采用田间种植的方法,利用田间表型结合分子标记技术,研究其纤维品质的品质性状整体状况及形状间的相关性,结合分子标记手段,分析种质资源进行遗传多样性。【结果】120份资源上半部平均长度均在33 mm以下,其中31份棉花样品马克隆值属于A级范围,断裂比强度最小为24.08,最大为38.4。共检测到95个多态性位点,平均每对引物检测到5.58个多态性位点。供试材料可分为2个类群,分类结果与其品质性状大致相同。【结论】120份种质资源的遗传多样性比较丰富;PSP25523-1、苏联棉5系、苏联棉28系和鄂抗棉7共4份材料纤维品质优良,可以作为优质亲本改良新疆棉花。

关键词: 种质资源; SRAP; 品质性状; 遗传多样性

Abstract:

【Objective】 To study the diversity of fiber quality traits of cotton germplasm resources by using field phenotype combined with molecular marker technology, improve the utilization efficiency of cotton germplasm resources and lay the foundation for the research of hybrid parents germplasm resources. 【Methods】 120 introduced cotton germplasm resources were used as research materials, and the field planting method was employed to study the overall status of fiber quality traits and the correlation between shapes and after that, the genetic diversity of germplasm resources was further analyzed by combining molecular marker technology. 【Results】 The fiber lengths of all 120 samples were less than 33 mm, and the Micronaire Values of 31 samples were in the range of A.The minimum of breaking strength was 24.08 and the maximum was 38.4.A total of 95 polymorphic loci were detected, with an average of 5.58 polymorphic loci per primer pair.Cluster analysis and population structure analysis showed that the tested materials could be divided into two groups, and the classification results were similar to their quality traits. 【Conclusion】 The genetic diversity of 120 germplasm resources is abundant; PSP 25523-1, 5-line of Soviet Union cotton, 28 lines of Soviet Union cotton and Ekangmian 7 belong to high quality cotton varieties with high fiber quality, which can be used as high-quality parents to improve Xinjiang cotton germplasm resources.

Key words: germplasm resources; srap; quality traits; genetic diversity

中图分类号:

S562

赵双印, 王为然, 闫雪雪, 比买热木·阿不都艾海提, 董洁, 吐尔逊·吐尔洪, 阿里甫·艾尔西. 120份棉花种质资源品质性状与遗传多样性分析[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(1): 17-24.

ZHAO Shuangyin, WANG Weiran, YAN Xuexue, Bimairemu Abuduaihaiti, DONG Jie, Tuerxon Tuerhong, Alip Aierxi. Analysis of Quality Traits and Genetic Diversity of 120 Cotton Germplasm Resources[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2023, 60(1): 17-24.

图/表 6

参考文献 22

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编号 Number	品种名称 Variety name	编号 Number	品种名称 Variety name	编号 Number	品种名称 Variety name	编号 Number	品种名称 Variety name
C₁	苏联棉132系	C₃₁	湘×16151	C₆₁	塔吉克201501	C₉₁	Neelum-141
C₂	Карши-2	C₃₂	苏联棉82系	C₆₂	A-one	C₉₂	Tarzan-1
C₃	HGT197	C₃₃	苏联棉87系	C₆₃	SEL-04	C₉₃	冀91-21
C₄	BAR7/1	C₃₄	苏联棉101系	C₆₄	LL-2	C₉₄	徐州43
C₅	PSP25523-1	C₃₅	苏联棉108系	C₆₅	冀91S-16	C₉₅	川109-2
C₆	M8	C₃₆	苏联棉109系	C₆₆	川737	C₉₆	R185
C₇	阿德里4号	C₃₇	翼棉228	C₆₇	GP86	C₉₇	鲁农大R8059
C₈	Ari971	C₃₈	中棉所36号	C₆₈	GP111	C₉₈	GP85
C₉	353变异株	C₃₉	中棉所40号	C₆₉	苏联棉20系	C₉₉	GP100
C₁₀	SEL-08	C₄₀	中棉所49号	C₇₀	苏联棉46系	C₁₀₀	GP122
C₁₁	FH-114	C₄₁	鄂抗棉8号	C₇₁	苏联棉62系	C₁₀₁	苏联棉19系
C₁₂	双10	C₄₂	豫棉8号	C₇₂	苏联棉83系	C₁₀₂	苏联棉22系
C₁₃	冀91-38	C₄₃	中植86-6	C₇₃	苏联棉110系	C₁₀₃	苏联棉23系
C₁₄	鲁农大7144	C₄₄	冀棉169	C₇₄	苏联棉114系	C₁₀₄	苏联棉95系
C₁₅	GP91	C₄₅	川棉45	C₇₅	迪斯08-32	C₁₀₅	GL2gl3
C₁₆	GP130	C₄₆	鲁742	C₇₆	冀棉3	C₁₀₆	冀棉11
C₁₇	美92-116	C₄₇	农大棉8	C₇₇	冀棉6	C₁₀₇	北农1
C₁₈	Z1112	C₄₈	中棉所45号	C₇₈	晋棉5	C₁₀₈	冀棉21
C₁₉	N74-666	C₄₉	鄂棉11	C₇₉	晋棉29	C₁₀₉	鄂棉20
C₂₀	Sicala34	C₅₀	鄂棉9	C₈₀	晋棉28	C₁₁₀	鄂棉3
C₂₁	司-6524	C₅₁	鄂抗棉9	C₈₁	晋棉16	C₁₁₁	徐州1214
C₂₂	苏联棉1系	C₅₂	鄂抗棉7	C₈₂	新陆早46号	C₁₁₂	辽棉6
C₂₃	苏联棉4系	C₅₃	泗棉4	C₈₃	洞庭1号	C₁₁₃	晋棉11
C₂₄	苏联棉5系	C₅₄	辽棉18	C₈₄	冀邯3号	C₁₁₄	晋棉6
C₂₅	苏联棉14系	C₅₅	冀棉228	C₈₅	辽棉1号	C₁₁₅	晋棉26
C₂₆	苏联棉17系	C₅₆	山棉9	C₈₆	翼邯3号	C₁₁₆	新陆早41号
C₂₇	苏联棉28系	C₅₇	川棉239	C₈₇	鄂抗棉10	C₁₁₇	新陆早48号
C₂₈	苏联棉29系	C₅₈	新陆中41号	C₈₈	黑山棉1	C₁₁₈	翼棉12号
C₂₉	苏联棉30系	C₅₉	鄂荆92	C₈₉	晋棉24	C₁₁₉	豫棉13
C₃₀	苏联棉34系	C₆₀	鑫秋4号	C₉₀	豫668	C₁₂₀	新96-48

编号 Number	品种名称 Variety name	编号 Number	品种名称 Variety name	编号 Number	品种名称 Variety name	编号 Number	品种名称 Variety name
C₁	苏联棉132系	C₃₁	湘×16151	C₆₁	塔吉克201501	C₉₁	Neelum-141
C₂	Карши-2	C₃₂	苏联棉82系	C₆₂	A-one	C₉₂	Tarzan-1
C₃	HGT197	C₃₃	苏联棉87系	C₆₃	SEL-04	C₉₃	冀91-21
C₄	BAR7/1	C₃₄	苏联棉101系	C₆₄	LL-2	C₉₄	徐州43
C₅	PSP25523-1	C₃₅	苏联棉108系	C₆₅	冀91S-16	C₉₅	川109-2
C₆	M8	C₃₆	苏联棉109系	C₆₆	川737	C₉₆	R185
C₇	阿德里4号	C₃₇	翼棉228	C₆₇	GP86	C₉₇	鲁农大R8059
C₈	Ari971	C₃₈	中棉所36号	C₆₈	GP111	C₉₈	GP85
C₉	353变异株	C₃₉	中棉所40号	C₆₉	苏联棉20系	C₉₉	GP100
C₁₀	SEL-08	C₄₀	中棉所49号	C₇₀	苏联棉46系	C₁₀₀	GP122
C₁₁	FH-114	C₄₁	鄂抗棉8号	C₇₁	苏联棉62系	C₁₀₁	苏联棉19系
C₁₂	双10	C₄₂	豫棉8号	C₇₂	苏联棉83系	C₁₀₂	苏联棉22系
C₁₃	冀91-38	C₄₃	中植86-6	C₇₃	苏联棉110系	C₁₀₃	苏联棉23系
C₁₄	鲁农大7144	C₄₄	冀棉169	C₇₄	苏联棉114系	C₁₀₄	苏联棉95系
C₁₅	GP91	C₄₅	川棉45	C₇₅	迪斯08-32	C₁₀₅	GL2gl3
C₁₆	GP130	C₄₆	鲁742	C₇₆	冀棉3	C₁₀₆	冀棉11
C₁₇	美92-116	C₄₇	农大棉8	C₇₇	冀棉6	C₁₀₇	北农1
C₁₈	Z1112	C₄₈	中棉所45号	C₇₈	晋棉5	C₁₀₈	冀棉21
C₁₉	N74-666	C₄₉	鄂棉11	C₇₉	晋棉29	C₁₀₉	鄂棉20
C₂₀	Sicala34	C₅₀	鄂棉9	C₈₀	晋棉28	C₁₁₀	鄂棉3
C₂₁	司-6524	C₅₁	鄂抗棉9	C₈₁	晋棉16	C₁₁₁	徐州1214
C₂₂	苏联棉1系	C₅₂	鄂抗棉7	C₈₂	新陆早46号	C₁₁₂	辽棉6
C₂₃	苏联棉4系	C₅₃	泗棉4	C₈₃	洞庭1号	C₁₁₃	晋棉11
C₂₄	苏联棉5系	C₅₄	辽棉18	C₈₄	冀邯3号	C₁₁₄	晋棉6
C₂₅	苏联棉14系	C₅₅	冀棉228	C₈₅	辽棉1号	C₁₁₅	晋棉26
C₂₆	苏联棉17系	C₅₆	山棉9	C₈₆	翼邯3号	C₁₁₆	新陆早41号
C₂₇	苏联棉28系	C₅₇	川棉239	C₈₇	鄂抗棉10	C₁₁₇	新陆早48号
C₂₈	苏联棉29系	C₅₈	新陆中41号	C₈₈	黑山棉1	C₁₁₈	翼棉12号
C₂₉	苏联棉30系	C₅₉	鄂荆92	C₈₉	晋棉24	C₁₁₉	豫棉13
C₃₀	苏联棉34系	C₆₀	鑫秋4号	C₉₀	豫668	C₁₂₀	新96-48

引物组合 Primer combination	正向引物F Forward primer	反向引物R Reverse primer
F₁×R₁	TGAGTCCAAACCGGACC	GACTGCGTACGAATTGAC
F₂×R₉	TGAGTCCAAACCGGTAA	GACTGCGTACGAATTTGC
F₂×R₁₀	TGAGTCCAAACCGGTAA	GACTGCGTACGAATTAAC
F₃×R₉	TGAGTCCAAACCGGTCC	GACTGCGTACGAATTTGC
F₃×R₁₁	TGAGTCCAAACCGGTCC	GACTGCGTACGAATTGCA
F₃×R₁₄	TGAGTCCAAACCGGTCC	GACTGCGTACGAATTCCA
F₄×R₁	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTGAC
F₄×R₂	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTTGA
F₄×R₄	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTCAG
F₄×R₅	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTCTC
F₄×R₆	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTCAA
F₄×R₈	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTAAT
F₄×R₁₀	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTAAC
F₄×R₁₁	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTGCA
F₄×R₁₃	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTCGA
F₄×R₁₄	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTCCA

引物组合 Primer combination	正向引物F Forward primer	反向引物R Reverse primer
F₁×R₁	TGAGTCCAAACCGGACC	GACTGCGTACGAATTGAC
F₂×R₉	TGAGTCCAAACCGGTAA	GACTGCGTACGAATTTGC
F₂×R₁₀	TGAGTCCAAACCGGTAA	GACTGCGTACGAATTAAC
F₃×R₉	TGAGTCCAAACCGGTCC	GACTGCGTACGAATTTGC
F₃×R₁₁	TGAGTCCAAACCGGTCC	GACTGCGTACGAATTGCA
F₃×R₁₄	TGAGTCCAAACCGGTCC	GACTGCGTACGAATTCCA
F₄×R₁	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTGAC
F₄×R₂	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTTGA
F₄×R₄	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTCAG
F₄×R₅	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTCTC
F₄×R₆	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTCAA
F₄×R₈	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTAAT
F₄×R₁₀	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTAAC
F₄×R₁₁	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTGCA
F₄×R₁₃	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTCGA
F₄×R₁₄	TGAGTCCAAACCGGATA	GACTGCGTACGAATTCCA

品质性状 Quality character	极小值 Min.	极大值 Max.	均值 Mean	标准差 Standard differences	变异系数 CV(%)
上半部平均长度 Upper half mean length(mm)	23.67	33.13	28.95	1.89	6.55
马克隆值 Micronaire value	3.0	5.90	4.49	0.56	12.38
断裂比强度 Fiber strength(cN/tex)	24.22	37.38	30.34	1.97	6.48
伸长率 Elongation(%)	4.90	9.0	6.88	0.89	13.03
整齐度指数 Regularity degree(%)	81.40	96.62	86.47	3.38	3.90

120份棉花种质资源品质性状与遗传多样性分析

Analysis of Quality Traits and Genetic Diversity of 120 Cotton Germplasm Resources

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引物 Primer	总条带数 Total number of stripes	多态性条带数 Number of polymorphism bands	PPB (%)	PIC	引物 Primer	总条带数 Total number of stripes	多态性条带数 Number of polymorphism bands	PPB (%)	PIC
F₁×R₁₁	8	8	100	0.93	F₄×R₅	5	5	100	0.88
F₂×R₉	5	5	100	0.88	F₄×R₆	5	5	100	0.89
F₂×R₁₀	5	5	100	0.89	F₄×R₈	6	6	100	0.91
F₃×R₉	4	4	100	0.87	F₄×R₁₀	9	9	100	0.94
F₃×R₁₀	7	7	100	0.93	F₄×R₁₁	6	6	100	0.91
F₃×R₁₁	6	6	100	0.91	F₄×R₁₃	5	5	100	0.89
F₃×R₁₄	4	4	100	0.85	F₄×R₁₄	5	5	100	0.88
F₄×R₁	6	6	100	0.91	F₄×R₄	5	5	100	0.89
F₄×R₂	4	4	100	0.87

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