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河北农大棉花基因组研究取得突破性成果

2018-05-11 10:25:38 来源:河北日报

5月9日,国际棉花基因组大会组委会向河北农业大学马峙英教授发来邀请,希望他在大会上作成果报告。引发国际学术界对马峙英高度关注的,是5月8日国际顶级学术刊物《自然·遗传学》在线发表的一篇研究长文。“这篇文章是一项棉花基因组变异和纤维性状遗传领域的重要研究成果,它意味着未来棉花育种将实现‘按图索骥’,从‘海选’走向‘定制’。”马峙英说。

这项由河北农业大学马峙英团队联合中国农业科学院棉花研究所杜雄明研究员团队等国内8个单位完成的科研项目历时6年,在国际上首次对来自中国、美国、澳大利亚等主要植棉国的419份陆地棉核心种质的基因组进行重测序,确定了一系列在长期自然选择和人工选育过程中形成的,与棉花纤维长度、强度、铃重、衣分等重要性状相关的基因组变异和遗传位点及其分布规律,为棉花重要性状定向育种提供了较为精准的标记和基因资源。

棉花中的陆地棉因其适应性广和高产特性,占全球棉花种植的90%以上。研究人员通过与陆地棉野生种系全基因组功能基因SNP(指在基因组上单个核苷酸的变异形成的遗传标记)变异比较,首次发现23876个基因无任何SNP变异,表明这些基因在长期驯化过程中高度保守;发现33899个和6957个基因分别表现为SNP变异数减少和增加,暗示这些基因应是育种改良予以重点关注的基因。同时,研究人员在我国黄河流域、长江流域和西北内陆三大棉区6个地点12种环境鉴定了纤维长度、强度、铃重等13个纤维品质和产量性状,获得了近20万个表型数据。共鉴定出11026个与13个性状显著关联的SNP,并找到了多个与纤维长度、强度等显著关联的SNP所在的新基因。

这一成果深化了对种质资源表型变异的分子基础研究和优异遗传变异位点发掘,可实现棉花品质、产量等重要性状的有效选择与改良提高。

从事科学研究30余年的马峙英表示,这一研究将很快应用于棉花育种,“常规棉花育种,现在需要多年田间种植和选择,将来根据SNP标记,直接在实验室就能进行精准选择,可显著提高育种效率和准确性。”(通讯员师春祥记者马利)

责任编辑:李为华

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