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分子植物育种
(
网络版
)
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online)
1128
标记对北疆早熟陆地棉品种进行遗传多样性分析
结果表明，该地区陆地棉遗传多样性狭窄
(
赵战胜等
,
2012)
李武等和陈光等研究均表明，我国海岛棉品
种总体上来看遗传多样性丰富，但新育成的品种遗
传多样性仍然出现变窄的趋势
(
李武等
, 2008;
陈光
等
, 2005)
。王献礼等和何良荣等分别利用系谱分析
的研究结果表明新疆海岛棉的遗传基础在逐渐变
窄
(
王献礼等
, 2002,
中国种业
, (12): 21-22;
何良荣
等
, 2002,
中国棉花
, 29(6): 8-9)
。
总结前人研究结果可知，我国现有棉花品种遗
传基础正在趋于狭窄，特别是陆地棉已经出现明显
的育种瓶颈，这种现象已经严重制约了棉花育种工
作的进展。近年来我国棉花产量并没有较大突破，
这与棉花品种遗传背景的相似性不无关联。
在育种材料的选择上，育种者往往选择那些性
状优良的材料作为亲本，结合各种育种方法进行选
择，性状较差的材料则不断被淘汰，从而形成了一
些骨干育种亲本，导致育成的品种往往具有相似的
遗传背景。这一现象从本研究中也可以发现，如军
海
1
号是新海
8
号和新海
10
号的亲本之一；新海
10
号
是新海
14
号、新海
15
号、新海
17
号、新海
21
号、新
海
24
号和新海
29
号等材料的直接或者间接来源；新
海
8
号是新海
18
号、新海
25
号、新海
21
号、新海
17
号、新海
33
号等材料的直接或者间接来源；新海
21
号是塔
07-152
、
S0717
、
DJ-07-136
和阿长
-599
等材
料的直接或者间接来源。从来源相似的材料中所选
育的品种，由于亲本遗传基础狭窄，必然难以产生
有突破性的新品种。品种遗传背景单一也可以使某
些病菌得到选择，产生侵染面较广的病菌生理小
种，这对我国棉花生产也是一个巨大的潜在威胁。
因此，积极收集和利用新的育种材料，采取各种方
法如：引进国外品种资源；栽培棉与野生棉杂交；
海岛棉与陆地棉之间杂交；人工培育突变材料等拓
宽现有品种遗传背景极具现实意义。
在杂交种选育过程中，亲本的选择十分重要。
经验证明亲缘关系远的亲本较有可能创造优良的
组合，但是亲缘关系太远的亲本产生的后代则容易
发生不育现象。通过遗传多样性分析可以将来源不
同的材料归类，从而确定材料间亲缘关系的远近，
这就为亲本的选择指明了方向，可以有效避免育种
工作的盲目性。在玉米育种工作中，已将玉米各品
系分为五类，在这五类之间进行相互组配来选育杂
交种，从而提高选育效率
(
王懿波等
, 1998)
。近年来
我国棉花产量没有太大进展，而优良杂交种的选育
是一条能快速提高产量的途径。笔者认为，棉花杂
交种的选育也可以参照上述方法，将现有棉花育种
资源整理归类，在各个种类间进行杂交组配来提高
选育效率。本研究利用覆盖棉花全基因组的
187
对
SSR
引物对
20
个海岛棉材料进行了遗传多样性分
析，聚类结果显示在相似系数为
0.38
时可以将材料
分为两类，在今后的品种选育过程中可以在两类之
间进行杂交组配。
3
材料方法
3.1
供试材料
实验所用材料为
20
份新疆海岛棉主栽品种和
一些品系，由新疆溢达纺织有限公司提供
(
表
3)
。
3.2
方法
3.2.1
棉花基因组
DNA
的提取
所有参试材料于
2011
年冬在华中农业大学作
物遗传改良国家重点实验室，利用种子培育无菌
苗，取刚展开的嫩叶采用
CTAB
法进行
DNA
的提取
(
宋国立等
, 1998)
。
3.2.2 SSR
引物来源，
PCR
扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳
本实验所用
SSR
引物共有
3
个来源
:(1)
根据已
经公布的棉花遗传种间连锁图谱，每
10 cM
挑取
一个标记
(Yu et al., 2011)
；
(2)
白静等
(2012)
筛选的
杂交棉
SSR
核心引物；
(3)
本实验室构建海岛棉种
内图谱时筛选的多态性丰富、带型清晰的
SSR
引
物，总数为
187
对。分别在
20
个品种（系）间进
行
SSR-PCR
反应。
PCR
反应总体积为
10 μL, PCR
反应体系：
DNA
模版
(10 ng/μL) 2.5μL
；正向引物
(25 μmol/L) 0.16 μL
；反向引物
(25 μmol/L) 0.16 μL
；
dNTP (10 mmol/L) 0.25 μL
；
Taq Buffer (10×) 1.00 μL
；
MgCl
2
(25 mol/L) 0.8 μL
；
Taq
酶
(5 U/μL) 0.16 μL
；
ddH
2
O 4.97 μL
。
扩增仪器型号为
Bio-Rad Mycycler
，反应程
序为
95
℃预变性
5 min
，
94
℃变性
50 s
，
56
℃退火
45 s
，
72
℃延伸
1 min
，循环
34
次，
72
℃延伸
5 min
。
扩增产物经变性后在
DY-12
型电泳仪上在
6%
聚
丙烯酰胺变性凝胶中
80 W
恒功率电泳
1-1.5 h
，然
后银染固定。
3.2.3
数据统计及分析
在凝胶上有多态性位点的条带上，有扩增位点
的，记为“
1
”，没有的记为“
0
”，缺失的记为“
2
”