棉花基因組變異與纖維性狀遺傳研究獲進(jìn)展
5月8日，《自然—遺傳學(xué)》雜志在線發(fā)表了由河北農(nóng)業(yè)大學(xué)馬峙英團(tuán)隊(duì)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所杜雄明團(tuán)隊(duì)等8個(gè)單位完成的一項(xiàng)棉花基因組變異和纖維性狀遺傳領(lǐng)域的研究成果。該研究首次對(duì)來自中、美、澳等主要植棉國(guó)的419份陸地棉核心種質(zhì)的基因組進(jìn)行重測(cè)序，確定了一系列在長(zhǎng)期自然選擇和人工選育過程中，與棉花纖維長(zhǎng)度、強(qiáng)度、鈴重、衣分等重要性狀相關(guān)的基因組變異和位點(diǎn)及其分布規(guī)律，為棉花重要性狀定向育種提供了較為精準(zhǔn)的標(biāo)記和基因資源。
該研究通過基因組重測(cè)序鑒定出3665030個(gè)單核苷酸多態(tài)性(SNP)。研究人員通過與陸地棉野生種系全基因組功能基因SNP變異比較，首次發(fā)現(xiàn)23876個(gè)(33.88%)基因無任何SNP變異，表明這些基因在長(zhǎng)期馴化過程中高度保守；發(fā)現(xiàn)33899(40.10%)和6957(9.87%)個(gè)基因分別表現(xiàn)為SNP變異數(shù)減少和增加，暗示這些基因應(yīng)是育種改良予以重點(diǎn)關(guān)注的基因。同時(shí)，研究人員在我國(guó)黃河流域、長(zhǎng)江流域和西北內(nèi)陸三大棉區(qū)6個(gè)地點(diǎn)12種環(huán)境鑒定了纖維長(zhǎng)度、強(qiáng)度、鈴重、衣分等13個(gè)纖維品質(zhì)和產(chǎn)量性狀，獲得了近20萬個(gè)表型數(shù)據(jù)?；跍y(cè)定的3665030個(gè)SNP的全基因組關(guān)聯(lián)分析，研究人員共鑒定出11026個(gè)與13個(gè)性狀顯著關(guān)聯(lián)的SNP，并找到了多個(gè)與纖維長(zhǎng)度、強(qiáng)度等顯著關(guān)聯(lián)的SNP所在的基因位點(diǎn)。
因其廣泛適應(yīng)性和高產(chǎn)特性，陸地棉的種植占全球棉花的90%以上。隨著紡織工藝的改進(jìn)，人們對(duì)棉花纖維品質(zhì)提出更高的要求，通過深化對(duì)種質(zhì)資源表型變異的分子基礎(chǔ)研究和優(yōu)異遺傳變異位點(diǎn)發(fā)掘，實(shí)現(xiàn)棉花品質(zhì)、產(chǎn)量等重要性狀的有效選擇與改良仍然是棉花育種的重大科學(xué)問題。
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