实验室揭示陆地棉渐渗对海岛棉群体结构和农艺性状的影响机理

作者：棉花生物学国家重点实验室 日期：2022-04-19 访问量：

实验室杜雄明研究员团队联合河南科技学院、华中农业大学和安阳工学院开展了陆地棉遗传渐渗在海岛棉的群体结构和重要农艺性状改良方面的遗传机制研究，揭示了陆地棉渐渗片段对海岛棉群体结构和重要农艺性状的影响机理。相关研究结果以“Introgression from Gossypium hirsutum is a driver for population divergence and genetic diversity in Gossypium barbadense ”为题发表在植物科学1区《The Plant Journal》（IF=6.42）上。

陆地棉和海岛棉是棉属两个主要四倍体栽培种，海岛棉又被称为“长绒棉”，因纤维品质优异，有“羊绒质感，丝绸光泽”的美誉。以往研究表明，海岛棉在传播和育种过程中与陆地棉发生过广泛的遗传信息交流，但陆地棉对海岛棉群体结构和农艺性状的具体影响尚不清楚。

本研究通过对365份海岛棉群体和429份陆地棉群体进行渐渗分析，鉴定到315个渐渗位点，总长度164.4Mb，占海岛棉基因组的7.3%。其中70%的渐渗片段提高了海岛棉的群体多样性，92个渐渗位点与海岛棉的产量和品质性状相关联。通过全基因组关联分析，本研究鉴定到多个与纤维品质和适应性相关的位点，分别是位于D10染色体上的马克隆值位点（ FM1 ）、D11染色体上的马克隆值位点（ FM2 ）、A06染色体上的叶绒毛位点（ LH ）和D07染色体上的生育期位点（ GS ）。本研究系统地揭示了海岛棉群体的传播途径，解析了陆地棉渐渗对海岛棉群体结构和农艺性状的影响机理，为海岛棉纤维品质和适应性分子育种提供了重要基因资源，有效地推动了海岛棉的分子育种进程。

中棉所博士后王朋朋、华中农业大学王茂军教授、河南科技学院董娜副教授、安阳工学院孙高飞副教授、及中棉所贾银华副研究员和耿晓丽助理研究员为论文共同第一作者。中棉所杜雄明研究员、河南科技学院王清连教授、华中农业大学张献龙教授及中棉所何守朴研究员为共同通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划和中国农业科学院创新工程等项目经费资助。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/tpj.15702

图1 陆地棉渐渗影响海岛棉的群体分化

图2 海岛棉群体中马克隆值位点挖掘与来源分析