实验室袁有禄研究员团队提出利用海陆渐渗实现棉花纤维品质和产量同步改良的新思路

作者：棉花生物学国家重点实验室 日期：2023-01-03 访问量：

实验室袁有禄研究员团队与安阳工学院等单位合作开展了棉花纤维品质和产量性状同步改良遗传资源鉴定的研究，通过构建棉花陆海渐渗系群体和改良基因分型策略，系统解析了渐渗的海岛棉片段同步改良陆地棉纤维品质和产量相关性状的遗传基础，对突破现有育种瓶颈、培育更加优质高产的新品种具有重要指导意义。相关成果以“Genome-wide artificial introgressions of Gossypium barbadense into G.hirsutum reveal superior loci for simultaneous improvement of cotton fiber quality and yield traits”为题发表在综合性期刊2区《Journal of Advanced Research》上（IF="12.82）。

遗传连锁累赘常常导致棉花纤维品质和产量相关性状间存在表型负相关，尤其纤维长度/强度和衣分间的负相关性最为典型，这严重制约了棉花纤维品质和产量的同步改良。现有研究主要集中在单一性状主效位点的挖掘方面，而研究棉花遗传多效性及同步改良效应的研究相对较少。

该研究通过将纤维品质突出的海岛棉栽培种Hai1的染色体片段分别导入高产且适应性广的陆地棉栽培种中棉所36和中棉所45的遗传背景中，构建了两套共包含740份样本的棉花陆海渐渗系群体进行基因组测序。利用改良的基因分型策略在2套渐渗系群体中分别检测到68912和83352个渐渗变异，并分别构建了全基因组的重组图谱。最终鉴定到353个具有稳定遗传效应的渐渗片段，挖掘到39个能够稳定协同改良多个重要性状的遗传多效性渐渗片段，其中有6个能稳定同步提高陆地棉的纤维长度/强度和衣分。该研究进一步构建分离大群体，验证了3个渐渗片段的遗传多效性，并明确了其在后代基因聚合育种中的应用潜力。研究结果为解除/消弱棉花纤维品质和产量性状间的表型负相关提供了新的视野，为育种中实现棉花纤维品质和产量相关性状的同步改良提供了重要的理论参考与实践指导。

群体渐渗变异及其遗传效应鉴定

中棉所和华中农大联培博士毕业生李邵琦为论文第一作者，中棉所博士研究生孔令磊、肖向辉和安阳工学院李鹏涛副教授为共同第一作者，中棉所袁有禄研究员为总通讯作者，中棉所石玉真研究员和安阳工学院卢全伟副教授为共同通讯作者。该项研究得到国家自然科学基金、国家农业科技创新项目、国家重点研发计划、河南自然科学基金、海南崖州湾种子实验室专项基金、新疆生产建设兵团科技人才创新计划等资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2022.11.009