我國在棉花基因組變異和纖維性狀遺傳領域取得重大進展

　　“亞洲棉多樣性及演化的遺傳學基礎研究”由棉花所李付廣團隊與中國農業科學院深圳農業基因組研究所、武漢大學、安陽工學院合作，通過對243份二倍體棉花種質材料進行重測序，構建了完整的棉花A基因組變異圖譜，揭示了亞洲棉在中國的演化曆史，為基因功能的挖掘和分子育種奠定了基礎。

　　該研究表明亞洲棉在中國的傳播過程中逐漸形成了華南、長江及黃河流域三種生态型，同一生态型内部的材料具有更為相似的基因型。研究通過比較不同生态型群體之間的分化程度，共鑒定出163個遺傳分化區間，揭示了人工選擇及生态地理對基因組的影響；通過聚類及馴化相關性狀分析，揭示了中國的亞洲棉可能最早來源于華南，從南往北逐漸擴散到長江和黃河流域。

　　發現了決定亞洲棉抗病性的關鍵變異位點，此位點變異使得谷胱甘肽轉移酶基因啟動子上的順式作用元件發生變化，進而影響病菌入侵時基因表達水平，從而使得棉花細胞的“解毒”能力增強。研究發現3-酮脂-ACP合成酶基因的一個非同義突變是導緻亞洲棉種子棕榈酸（C16:0）和棕榈油酸（C16:1）含量差異的主要原因。

　　據悉，該研究是棉花基因組基礎上的延伸，為棉花遺傳研究和分子育種奠定了科研基礎，加深了我們對中國亞洲棉群體進化的認識，為将二倍體棉花優良抗逆性狀導入廣泛種植四倍體棉花奠定了重要的遺傳基礎，同時也會加快棉花育種進程。

　　“陸地棉核心種質基因組變異及其影響纖維品質和産量的關鍵位點研究”由棉花所杜雄明團隊聯合河北農業大學、安陽工學院和新疆農科院等8家單位，首次利用我國419份陸地棉核心種質發掘了約366萬個SNP标記，對遺傳多樣性和群體結構進行了系統分析。該研究的主要亮點是完整地搜集了13個纖維性狀在12個環境中的表現，利用關聯分析發掘了一大批重要性狀相關的位點和基因，并對關鍵候選基因進行了功能驗證，系統地開展了纖維産量、品質、生育期等性狀的全基因組關聯分析（GWAS），鑒定到大量與纖維長度、纖維強度密切關聯的主效QTL位點。

　　據悉，該研究成果标志着我國在棉花基因組變異和纖維性狀遺傳領域取得重大進展，棉花核心種質重要性狀表型、基因組變異和分子标記鑒定以及新基因發掘躍居國際領先行列，為深化作物基因組研究提供了重要依據，為棉花重要性狀定向育種提供了較為精準的标記和基因資源。