棉花资源群体结构推测与纤维品质关联分析研究

棉花资源群体结构的推测与纤维品质的关联分析 棉花资源群体结构的推测与纤维品质的关联分析是利用关联分析方法来检测自然群体中影响表型的基因位点及其等位变异的方法。该方法以自然群体为对象，以自然进化和人工进化过程中长期重组后累积的基因（位点）间连锁不平衡（linkage disequilibrium, LD）为基础，将目标性状表型的多样性与基因（或标记）位点的多态性结合起来分析，从而鉴定出与表型多样性显著相关的基因位点或标记位点。 关联分析方法有三个特点：（1）以种质资源作为研究材料，不需要专门构建作图群体，从材料的角度使基础研究与育种工作紧密结合；（2）广泛的遗传材料可同时考察任意性状大多数基因位点（或连锁位点）的各种等位变异，不受传统的QTL作图的仅“两等位型”；（3）关联分析可以鉴定出与表型多样性显著相关的基因位点或标记位点，提供了育种材料的利用、标记辅助选择及下一步候选基因关联作图的参考信息。 在本研究中，作者利用均匀分布于26条染色体上的132个SSR标记，对经挑选的92份栽培棉材料的基因组变异进行扫描，利用混合模型分析该群体的遗传结构。当指定7个亚群时（K=7），似然值达到最大，该群体分为亚洲棉组（Cluster5）、海岛棉组（Cluster7）、陆地棉1组-3组（Cluster2、Cluster4和Cluster6）、混合血统组（Cluster1和Cluster3）。组群间的Kullback-Leibler和Q值矩阵显示了7个组群的遗传组成和材料间的分子亲缘关系。 此外，作者还采用TASSEL软件的GLM（generallinearmodel）方法对5个品质性状2年×3重复的观测值进行标记与性状的关联分析，结果表明：该群体中累计有21个位点与性状相关，一些标记同时与2个或多个性状相关，可能是性状相关乃至一因多效的遗传基础。 本研究将为育种材料的利用、标记辅助选择及下一步候选基因关联作图提供参考信息，为棉花育种和生产提供了科学依据。同时，本研究也为其他作物的育种和生产提供了参考价值。 在棉花生产中，品质是棉花的重要指标之一。棉花的品质主要取决于其纤维的长度、强度、细度和色泽等性状。因此，研究棉花的品质与基因之间的关联关系，对棉花的育种和生产具有重要意义。本研究的结果表明，关联分析可以鉴定出与棉花品质相关的基因位点，从而为棉花的育种和生产提供了科学依据。 本研究的结果为棉花的育种和生产提供了科学依据，证明了关联分析在棉花育种和生产中的应用价值。同时，本研究也为其他作物的育种和生产提供了参考价值。 知识点： 1. 关联分析是利用连锁不平衡（linkage disequilibrium, LD）检测自然群体中影响表型的基因位点及其等位变异的方法。 2. 关联分析有三个特点：以种质资源作为研究材料，不需要专门构建作图群体，从材料的角度使基础研究与育种工作紧密结合；广泛的遗传材料可同时考察任意性状大多数基因位点（或连锁位点）的各种等位变异，不受传统的QTL作图的仅“两等位型”；关联分析可以鉴定出与表型多样性显著相关的基因位点或标记位点。 3. 本研究利用均匀分布于26条染色体上的132个SSR标记，对经挑选的92份栽培棉材料的基因组变异进行扫描，利用混合模型分析该群体的遗传结构。 4. 本研究采用TASSEL软件的GLM（generallinearmodel）方法对5个品质性状2年×3重复的观测值进行标记与性状的关联分析，结果表明：该群体中累计有21个位点与性状相关。 5. 本研究的结果为棉花的育种和生产提供了科学依据，证明了关联分析在棉花育种和生产中的应用价值。