棉花是世界上最重要的纤维作物之一,尤其在纺织工业领域具有举足轻重的地位。随着经济社会的不断发展,人们在棉花生产上追求高产量的同时,对纤维品质的要求也越来越高。因此,培育优质高产的棉花新品种显得日益迫切。常规育种一般是在栽培种种内进行杂交选育,从而聚合适合生产要求的有利基因,以达到提高产量和品质的目的,然而随着棉花育种的不断深入,育种家发现栽培棉种之间的遗传基础越来越狭窄,棉花育种已到达瓶颈期,很难有突破的空间。棉花在栽培种之外存在大量的野生和半野生种,将这些材料中的有利基因转移到栽培品种是棉花育种实现突破的有效手段。但基因在渗入的过程中,会发生连锁累赘现象,导致大量的不利基因转移到栽培品种种中。为尽可能减少连锁累赘,培育以棉花栽培品种为背景的远缘或近缘物种染色体片段渐渗系是重要的方法之一。另外,对棉花重要农艺性状QTL进行初步或精细定位,可以为棉花育种提供有价值的基础材料。阔叶棉(G.hirsutum race latifolium)是重要的陆地棉半野生种之一,它含有大量的抗病、抗虫、抗逆等有利基因,且与栽培种系之间的亲缘关系较近,有利于杂交育种。所以利用阔叶棉培育染色体片段渐渗系是完全可行且有价值的。本研究以陆地棉遗传标准系TM-1为受体亲本,陆地棉半野生种阔叶棉TX-48(G.hirsutum race latifolium accTX-48)为供体亲本对BC3F2运用分子标记辅助选择(marker-assisted selection,MAS)初步构建并鉴定了一套陆地棉种内染色体片段渐渗系。1.TM-1×TX-48渐渗系的鉴定本渐渗系以TM-1为背景,TX-48为供体构建而成,由BC3F2的691个单株组成,来自66个BC1的家系。通过利用分布于49个连锁群上的230个多态性标记对BC3F2群体进行鉴定,发现来自阔叶棉TX-48的渐渗系,其渐渗片段覆盖棉花基因组的1971cM,占棉花基因组总长度4450 cM的42.3%。这些渐渗系中导入纯合片段数最多为15个,最少为0个,平均为3.1个。每个渐渗系渐渗的片段长度不一,纯合渐渗片段最长为28.8cM,最短为0.5cM。由于为陆地棉种内渐渗,遗传多态性较低,供体与受体间多态性分子标记较少,标记检测的分辨率较低,导致插入片段长度大;另外渐渗的片段数量多,目前尚无法直接运用到生产实践中,需要继续回交以减少导入片段数量并增加纯合片段数。2.部分产量和品质性状QTL检测在BC3F2:3和BC3F2:4两个世代对棉花3个产量性状和5个品质性状进行QTL初步检测。通过单标记分析检测到7个性状的QTL共计62个,其中BC3F2:3世代50个QTL,产量性状8个QTL未定位到染色体上,对性状表现具有加性效应的QTL有26个,具有减性效应的QTL有24个,其中控制马克隆值的12个QTL均具有减性效应。BC3F2-4世代12个QTL,品质性状4个QTL未定位到染色体上,对性状表现具有加性效应的有9个QTL,具有减性效应的有3个QTL,其中包括1个控制马克隆值的QTL。以上结果中与马克隆值相关的QTL都表现为减性效应,说明这些QTL对棉花纤维品质的提高在一定范围内是有利的。BC3F2:3世代检测到控制衣分QTL11个,百粒重QTL2个,纤维长度QTL12个,比强度QTL6个,马克隆值QTL12个,伸长率QTL7个。BC3F2:4世代检测到控制单铃重QTL1个,但未定位到染色体上,衣分QTL4个,百粒重QTL1个,纤维长度QTL3个,马克隆值QTL1个,伸长率QTL2个。另外运用似然比QTL检测法对两个世代群体进行QTL检测,检测到的绝大部分QTL在单标记分析结果中都能找到,在似然比检测结果中存在而在单标记分析结果中不存在的QTL有4个。3.优异材料的创制根据BC3F2:3和BC3F2:4两个世代群体的QTL分析结果,筛选获得了衣分、纤维长度、比强度等性状的优异材料13份。其中高比强度材料8份;较高衣分材料2份;高纤维长度材料3份。