摘要 | 第6-8页 |
Abstract | 第8-10页 |
Dedication | 第11-17页 |
Abbreviation | 第17-18页 |
1 INTRODUCTION | 第18-44页 |
1.1 COTTON IN THE WORLD | 第18-21页 |
1.1.1 Phylogeny and taxonomy | 第18-19页 |
1.1.2 Emergence and diversification | 第19-20页 |
1.1.3 Production and economic value | 第20-21页 |
1.2 VERTICILLIUM WILT | 第21-31页 |
1.2.1 Verticillium Taxonomy | 第22-23页 |
1.2.2 Verticillium wilt Biology | 第23-31页 |
1.2.2.1 Pathogen morphology | 第23-24页 |
1.2.2.2 Verticillium wilt disease cycle | 第24-26页 |
1.2.2.3 Verticillium wilt of cotton | 第26-27页 |
1.2.2.4 Host specificity | 第27页 |
1.2.2.5 Verticillium wilt mechanism of pathogenicity | 第27-28页 |
1.2.2.6 Plant defense against Verticillium wilt | 第28-30页 |
1.2.2.6.1 Plant physical defense responses | 第28-29页 |
1.2.2.6.2 Physiological and biochemical resistance | 第29-30页 |
1.2.2.6.2.1 Phytoalexins and protein production | 第29页 |
1.2.2.6.2.2 Enzymes activities | 第29-30页 |
1.2.2.7 Breeding for Verticillium wilt in cotton | 第30页 |
1.2.2.8 Verticillium wilt resistance genes | 第30-31页 |
1.2.2.9 Verticillium wilt disease management | 第31页 |
1.3 GENETIC MARKERS IN PLANT BREEDING | 第31-36页 |
1.3.1 Hybridization -based Markers | 第32-33页 |
1.3.2 PCR-based markers | 第33-36页 |
1.3.2.1 Arbitrarily Amplified DNA markers | 第33-34页 |
1.3.2.1.1 MAAP (Multiple arbritary amplicon profiling) | 第33-34页 |
1.3.2.1.2 Amplified fragment length polymorphism (AFLP) | 第34页 |
1.3.2.2 Microsatellites markers | 第34-35页 |
1.3.2.3 Single Nucleotide Polymorphism (SNP) | 第35-36页 |
1.3.2.4 Genotyping by Sequencing, GBS | 第36页 |
1.4 APPLICATION OF MOLECULAR MARKERS IN COTTON BREEDING | 第36-43页 |
1.4.1 Genetic mapping | 第36-38页 |
1.4.2 Quantitative Trait Loci (QTL) mapping | 第38-43页 |
1.4.2.1 Principle of QTL analysis | 第38-39页 |
1.4.2.2 Methods for QTLs detection | 第39-40页 |
1.4.2.2.1 Single-marker analysis (SMA) | 第39-40页 |
1.4.2.2.2 Single interval Mapping (SIM) | 第40页 |
1.4.2.2.3 Composite interval mapping (CIM) | 第40页 |
1.4.2.2.4 Inclusive Composite Interval Mapping (ICIM) | 第40页 |
1.4.2.3 QTLs detected in cotton for resistance to pathogens | 第40-42页 |
1.4.2.4 Molecular mapping and breeding of physiological traits in plants | 第42-43页 |
1.5 OBJECTIVES AND JUSTIFICATION OF THE STUDY | 第43-44页 |
2 MATERIALS AND METHODS | 第44-55页 |
2.1 PLANT MATERIAL | 第44-45页 |
2.2 EXPERIMENTS DESIGN | 第45-47页 |
2.2.1 Greenhouse experiment | 第45-46页 |
2.2.1.1 Pathogen and inoculum production | 第45页 |
2.2.1.2 Inoculation procedure | 第45-46页 |
2.2.1.3 Phenotypic evaluation | 第46页 |
2.2.1.4 Leaves sampling for defense- related enzymes and biochemical substances assays | 第46页 |
2.2.2 Field experiment | 第46-47页 |
2.2.2.1 Verticillium wilt phenotypic evaluation | 第46-47页 |
2.2.2.2 Sampling for defense-related enzyme and biochemical substance in the field | 第47页 |
2.3 BIOCHEMICAL SUBSTANCES AND DEFENSE-RELATED ENZYMES ASSAYS | 第47-52页 |
2.3.1 Defense-related enzymes assays | 第47-50页 |
2.3.1.1 Phenylalanine ammonia lyase (PAL) assay | 第47-48页 |
2.3.1.2 Catalase (CAT) Assay | 第48-49页 |
2.3.1.3 Peroxidase (POD) Assay | 第49页 |
2.3.1.4 Superoxide dismutase (SOD) Assay | 第49-50页 |
2.3.2 Nonenzymatic Assays | 第50-52页 |
2.3.2.1 Proline Assay (Pro) | 第50页 |
2.3.2.2 Protein content determination (Pr C) | 第50-51页 |
2.3.2.3 Total Soluble Sugar (TSS) Assay | 第51-52页 |
2.4 STATISTICAL ANALYSIS AND QTLS DETECTION | 第52-54页 |
2.4.1 Statistical analysis of phenotypic data | 第52-54页 |
2.4.1.1 Disease assessment phenotypic data | 第52页 |
2.4.1.2 Biochemical and enzymes data analysis | 第52页 |
2.4.1.3 DNA extraction, Marker analysis and Map construction | 第52-53页 |
2.4.1.4 QTL mapping | 第53-54页 |
2.5 DISEASE RESISTANCE CANDIDATE GENES IDENTIFICATION | 第54-55页 |
3 RESULTS | 第55-110页 |
3.1 VERTICILLIUM WILT EVALUATION | 第55-78页 |
3.1.1 Phenotype of the parents | 第55-57页 |
3.1.1.1 Grenhouse test | 第55-57页 |
3.1.1.2 Field test | 第57页 |
3.1.2 RILs phenotyping | 第57-63页 |
3.1.2.1 Greenhouse test | 第57页 |
3.1.2.2 Field Test | 第57-59页 |
3.1.2.3 Correlations between greenhouse and the field test | 第59-63页 |
3.1.3 QTLs identification in the RILs population | 第63-78页 |
3.1.3.1 Disease index QTLS | 第63-64页 |
3.1.3.2 Disease incidence QTLs | 第64-72页 |
3.1.3.3 QTLs clusters | 第72-78页 |
3.1.3.4 Candidate genes identified for the disease stable QTLs and cluster | 第78页 |
3.2 BIOCHEMICAL ASSAYS | 第78-94页 |
3.2.1 Greenhouse Assays | 第78-81页 |
3.2.1.1 Biochemical traits Phenotypic Variation for the parents and the RILs | 第78-79页 |
3.2.1.2 Enzymes and biochemical compound content correlation | 第79-81页 |
3.2.1.3 Correlation between investigated traits and the disease parameters in the greenhouse | 第81页 |
3.2.2 Field Biochemical assay | 第81-88页 |
3.2.2.1 Phenotypic variation | 第81-82页 |
3.2.2.2 Correlations between biochemical and disease parameters | 第82页 |
3.2.2.3 Correlations between biochemical parameters | 第82-87页 |
3.2.2.4 Correlation between field and greenhouse experiments | 第87-88页 |
3.2.3 QTls identification for biochemical parameters | 第88-94页 |
3.2.3.1 QTLs detection for Parameters measured in the greenhouse and field | 第88-89页 |
3.2.3.1.1 QTLs for SOD activity | 第88页 |
3.2.3.1.2 QTLs for Proline content | 第88-89页 |
3.2.3.1.3 QTLs for Total soluble sugar content | 第89页 |
3.2.3.2 QTLs detected for traits measured only in the greenhouse assay | 第89-94页 |
3.2.3.2.1 QTLs for catalase activity (CAT) | 第89页 |
3.2.3.2.2 QTLs detected or PAL activity | 第89页 |
3.2.3.2.3 QTLs detected for protein content | 第89-90页 |
3.2.3.2.4 QTLs detected for POD activity | 第90-93页 |
3.2.3.2.5 Clusters identified for biochemical parameters | 第93-94页 |
3.3 IDENTIFICATION OF CLUSTERS FORMED BY DISEASE PARAMETERS QTLS AND BIOCHEMICALTRAITS QTLS | 第94-110页 |
4 DISCUSSION | 第110-118页 |
4.1 EXPERIMENT CONDITIONS AND PHENOTYPIC EVALUATION | 第110-111页 |
4.2 MAP USED TO IDENTIFY QTLS FOR VERTICILLIUM WILT IN UPLAND COTTON | 第111-112页 |
4.3 DISEASE PARAMETERS QTLS DISTRIBUTION | 第112-114页 |
4.4 QTLS ALLELES DIRECTION | 第114页 |
4.5 BIOCHEMICAL ASSAYS | 第114-118页 |
4.5.1 Correlation between disease parameters, defense enzyme and biochemical compounds | 第114-116页 |
4.5.2 Quantitative trait loci controlling the biochemical parameters | 第116-118页 |
5 CONCLUSION | 第118-120页 |
5.1 PARENTS AND RILS PHENOTYPING | 第118页 |
5.2 VERTICILLIUM WILT RESISTANCE QTLS MAPPING | 第118-119页 |
5.3 BIOCHEMICAL ASSAYS | 第119-120页 |
6 REFERENCES | 第120-135页 |
7 ACKNOWLEDGEMENT | 第135-136页 |
8 CURRICULUM VITAE | 第136-137页 |