近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所分子育種課題組聯(lián)合西北農(nóng)林科技大學(xué)、鄭州大學(xué)等13家單位,通過全基因組數(shù)量性狀遺傳位點(diǎn)挖掘初步揭示了棉花產(chǎn)量纖維品質(zhì)性狀負(fù)相關(guān)形成的遺傳基礎(chǔ),為進(jìn)一步利用標(biāo)記輔助選擇、基因組編輯等技術(shù)同步改良棉花纖維品質(zhì)和產(chǎn)量提供了重要的基因資源和位點(diǎn)信息。相關(guān)研究結(jié)果在線發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志(Plant Biotechnology Journal)》上。
棉花是世界范圍內(nèi)最為廣泛種植的纖維作物,是重要的紡織工業(yè)原料,隨著現(xiàn)代棉紡織工業(yè)的蓬勃發(fā)展和人們衣著品質(zhì)需求的日益提高,對(duì)棉花纖維品質(zhì)的要求也越來越高。棉花纖維產(chǎn)量性狀主要構(gòu)成因子——衣分與纖維品質(zhì)性狀負(fù)相關(guān)是長(zhǎng)期困擾著棉花育種工作者的問題,常規(guī)育種手段難以實(shí)現(xiàn)棉花纖維品質(zhì)與產(chǎn)量同步改良。該研究以0-153*SGK9708為親本構(gòu)建的含有196個(gè)重組自交系群體為材料,在黃河流域及西北內(nèi)陸棉區(qū)22個(gè)環(huán)境下,對(duì)棉花產(chǎn)量及纖維品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià),并結(jié)合在基因組測(cè)序的基礎(chǔ)上開發(fā)的覆蓋全基因組微衛(wèi)星序列標(biāo)記及單核苷酸標(biāo)記,構(gòu)建了包含8295個(gè)標(biāo)記,總遺傳距離為5197.17厘摩的高密度整合遺傳圖譜,獲得纖維長(zhǎng)度、強(qiáng)度、馬克隆值、鈴重、衣分和子指等相關(guān)性狀的數(shù)量性狀遺傳位點(diǎn)983個(gè),其中,多環(huán)境穩(wěn)定檢測(cè)到的數(shù)量性狀遺傳位點(diǎn)198個(gè),155個(gè)為首次報(bào)道。這些數(shù)量性狀遺傳位點(diǎn)組成37個(gè)簇,59個(gè)成對(duì)簇。在中高度正相關(guān)的5對(duì)性狀中,92.8%數(shù)量性狀遺傳位點(diǎn)簇加性效應(yīng)方向相同,中高度負(fù)相關(guān)的5對(duì)性狀中,所有數(shù)量性狀遺傳位點(diǎn)簇加性效應(yīng)方向相反。有6個(gè)數(shù)量性狀遺傳位點(diǎn)簇產(chǎn)量與品質(zhì)的加性效應(yīng)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),進(jìn)一步在自然群體中驗(yàn)證了本研究獲得的數(shù)量性狀遺傳位點(diǎn)簇qClu-chr13-2的遺傳效應(yīng),對(duì)改良棉花纖維品質(zhì)和產(chǎn)量具有重要意義。
該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然基金和中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程的資助。(通訊員 梁冰)
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13191