近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花分子遺傳改良創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)陸地棉馴化和改良過(guò)程中,人工選擇會(huì)影響陸地棉黃萎病抗性。該研究為棉花抗病遺傳改良提供了重要靶點(diǎn)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物雜志(The Plant Journal)》上。
黃萎病是棉花的嚴(yán)重病害,被稱為棉花“癌癥”。陸地棉是全球種植最廣泛的棉花栽培種,具有產(chǎn)量高適應(yīng)性廣的特點(diǎn),現(xiàn)有研究表明陸地棉在對(duì)抗黃萎病菌侵染時(shí)可能具有天然的劣勢(shì)。因此,如何在有限的遺傳多樣性背景下提升陸地棉的抗病潛力至關(guān)重要。
該研究發(fā)現(xiàn)在陸地棉早期馴化過(guò)程中,抗黃萎病編碼基因啟動(dòng)子上的自然突變降低了其轉(zhuǎn)錄活性,損害了該基因介導(dǎo)的外質(zhì)體活性氧爆發(fā),造成了陸地棉早期馴化品種的黃萎病抗性的顯著下降。在隨后的育種改良過(guò)程中,伴隨著黃萎病介導(dǎo)的選擇壓力,該基因的抗病基因型比例持續(xù)升高,該時(shí)期陸地棉黃萎病抗性逐步恢復(fù),但仍未達(dá)到陸地棉野生種質(zhì)的抗性水平。研究表明,陸地棉較弱的黃萎病抗性與馴化過(guò)程中的人工選擇引起的抗性丟失有關(guān)。研究結(jié)果為棉花抗病遺傳改良提供了新思路。
該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和河南省杰出青年基金等項(xiàng)目的支持。(通訊員 梁冰)
原文鏈接:https://doi.org/10.1111/tpj.16736