作者:赵广立 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2018/5/8 19:02:46
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“棉花基因组变异与纤维品质和产量遗传研究”取得新进展

 

5月8日,国际权威期刊Nature Genetics在线发表了由中国科学家完成的一项在棉花基因组变异和纤维性状遗传领域的研究成果,该研究通过首次对来自中、美、澳等主要植棉国的419份陆地棉核心种质的基因组重测序,确定了一系列在长期的自然选择和人工选育过程中,与棉花纤维长度、强度、铃重、衣分等重要性状相关的基因组变异和位点及其分布规律,为棉花重要性状定向育种提供了较为精准的标记和基因资源。

该研究通过对上述419份陆地棉核心种质进行深度达6.55倍的基因组重测序,鉴定出3665030个单核苷酸多态性(SNP)。研究人员通过与陆地棉野生种系全基因组功能基因SNP变异比较,首次发现23876个(33.88%)基因无任何SNP变异,表明这些基因在长期驯化过程中高度保守;发现33899(40.10%)和6957(9.87%)个基因分别表现为SNP变异数减少和增加,暗示这些基因应是育种改良予以重点关注的基因。同时,研究人员在我国黄河流域、长江流域和西北内陆3大棉区6个地点12个环境鉴定了与纤维长度、强度、铃重、衣分等13个纤维品质和产量性状,获得了近20万个表型数据。基于测定的3665030个SNP的全基因组关联分析,研究人员共鉴定出11026个与13个性状显著关联的SNP,并找到了多个与纤维长度、强度等显著关联的SNP所在的基因位点。

因其广泛适应性和高产特性,陆地棉的种植占全球棉花的90%以上。马峙英告诉记者,深入挖掘不同种类种质资源特别是核心种质的基因组变异仍是一项重要的研究工作。特别是随着纺织工艺的改进,人们对棉花纤维品质提出更高的要求,通过深化对种质资源表型变异的分子基础研究和优异遗传变异位点发掘,实现棉花品质、产量等重要性状的有效选择与改良仍然是棉花育种的重大科学问题。

据了解,参与这一长期研究的研究者全部为中国科学家,他们来自于河北农业大学华北作物种质资源研究与利用教育部重点实验室马峙英团队、中国农业科学院棉花研究所杜雄明研究员团队等8个单位。

 
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