比克氏棉(Gbickii,2n=26,G1G1)是原产于澳洲的二倍体野生棉,具有许多栽培棉所没有的优异性状,例如抗黄萎病、枯萎病,种子无腺体而植株有腺体,多毛、抗棉蚜、螨类,结铃性强等特点。但是因为它与栽培棉种亲缘关系较远,通过传统杂交的方法很难直接将其优异性状导入到栽培品种中。本研究通过种间杂交获得了陆地棉—比克氏棉的异源六倍体,将其与陆地棉继续回交,获得野生种的单条外源染色体附加到栽培种的遗传背景的中间材料,采用基因组原位杂交(GISH)和分子标记(SSR)相结合,鉴定出一套陆地棉-比克氏棉的单体附加系(MAALs),可用于基因定位,研究染色体配对与重组机制等。开展了比克氏棉5S和45S定位。得到以下结果:1.根据本实验室构建的海岛棉-陆地棉高密度遗传连锁图谱,每隔5-10cM选择一个标记,从D亚组染色体上共选择1506对SSR引物进行多态性筛选,筛选出了一套陆地棉-比克氏棉多态性SSR引物共183对,平均分布在D组13条染色体上,用以区分比克氏棉和陆地棉染色体,以及鉴定比克氏棉13条不同的染色体。2.将陆地棉-比克氏棉人工合成的异源六倍体与陆地棉的回交,对后代进行GISH鉴定,在回交到第三代的时候,鉴定出82株以陆地棉为背景的比克氏棉单体附加系材料。经SSR分子标记鉴定,确定分离出第2、3、4、5、6、8、9、10、12、13等10个比克氏棉单体附加系,比克氏棉1、7、11号染色体仍为多体附加系,未分离出单体附加系。3.结合GISH和SSR,跟踪和鉴定在回交过程中比克氏棉染色体的传递情况得到不同比克氏棉染色体在回交过程中的不同传递率,其中,13Gb传递率最高,BC2世代回交传递率为55.56%,BC3为7.02%,而7Gb传递率最低,BC2世代回交传递率为14.81%,BC3为0。未能分离出的单体附加系原因可能与染色体在回交过程中传递频率低有关。4.通过观察单体附加系花粉母细胞的染色体配对行为,发现在减数分裂时,单体附加系的外源染色体以单价体的形式存在,且在分离时滞后,导致外源染色体容易丢失。5.以45S和5S序列作为探针,利用荧光原位杂交的方法,在9号单体附加系材料上发现存在45S和5S位点,在5号单体发现存在45S位点。比克氏棉含有4对45S位点和1对5S位点,由于没有获得全套的单体附加系材料,所以未能区分出比克氏棉余下的45S位点。6.通过对比克氏棉单体附加系的形态学性状调查,发现不同单体附加系材料在不同程度上都遗传了比克氏棉二倍体的性状:在植株的株型上10Gb单体附加系遗传偏向二倍体,植株矮小;5Gb在叶型上介于两亲本之间,叶片较小,叶裂数为3;6Gb纤维颜色为棕色,同二倍体一样。这些表型性状可作为研究比克氏棉单体附加系的形态学标记。