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新疆海陸栽培棉遺傳研究取得突破

  陸地棉高產,海島棉纖維長,兩種棉花相互如何漸滲,新疆石河子大學聶新輝團隊日前在國際知名植物學期刊《植物學報》在線發表的研究論文《新疆海陸栽培棉品種農藝性狀改良的遺傳漸滲解析》,為今后的棉花育種指出發展方向與可能。

  完美融合棉花的質與量一直是棉花遺傳改良努力的方向,通過種間雜交引入有利等位基因創造漸滲系,是現有品種改良的有效舉措。被人類馴化的四倍體棉花有陸地棉和海島棉之分。陸地棉產量高、適應性廣,占世界棉花總產的95%以上,海島棉品質優良、纖維柔長,素有“棉中極品”的美稱。隨著新疆棉花種植面積擴大,科研工作者育成眾多的海島棉和陸地棉品種,但海陸品種間漸滲的存在及其對纖維性狀改良的影響尚未有報道。

  聶新輝團隊通過棉花基因組十倍的高通量群體測序技術,建立海陸棉種間和種內的高密度遺傳變異圖譜,鑒定出海陸棉品種間顯著遺傳漸滲位點,并通過種內全基因組關聯作圖挖掘對纖維性狀具有重要效應的漸滲位點。

  研究將基因漸滲分析與基因和表型關聯分析、選擇壓力等熱門的群體遺傳分析相結合,這是首次系統全面解析新疆棉花品種歷經40多年人為雜交創造漸滲材料改良棉花的產量、品質及抗性分子遺傳機理,為新疆棉花分子育種提供嶄新的理論基礎。

  聶新輝團隊自2007年開始棉花分子遺傳育種研究,收集和純化來源于新疆1978年第一個棉花品種至2018年審定的所有常規棉花品種、前期引種及骨干親本,群體資源覆蓋新疆從引種到育種至今四個育種階段的品種及骨干親本。群體表型性狀歷經2016-2018年的3年時間,從2個栽培管理條件均一的生態區——南疆的庫爾勒和北疆的石河子棉花研究基地獲得。

  該研究得到國家重點研究發展項目和國家自然科學基金資助。聶新輝團隊希望此研究成果能夠推動新疆棉花育種發展,開拓和創新新疆棉花的高效、精準育種,為新疆棉花生產貢獻科研人員的力量,真正實現科研推動生產力發展。

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