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  5月9日,國際棉花基因組大會(huì)組委會(huì)向河北農(nóng)業(yè)大學(xué)馬峙英教授發(fā)來邀請,希望他在大會(huì)上作成果報(bào)告。引發(fā)國際學(xué)術(shù)界對馬峙英高度關(guān)注的,是5月8日國際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物《自然·遺傳學(xué)》在線發(fā)表的一篇研究長文。“這篇文章是一項(xiàng)棉花基因組變異和纖維性狀遺傳領(lǐng)域的重要研究成果,它意味著未來棉花育種將實(shí)現(xiàn)‘按圖索驥’,從‘海選’走向‘定制’。”馬峙英說。

  這項(xiàng)由河北農(nóng)業(yè)大學(xué)馬峙英團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所杜雄明研究員團(tuán)隊(duì)等國內(nèi)8個(gè)單位完成的科研項(xiàng)目歷時(shí)6年,在國際上首次對來自中國、美國、澳大利亞等主要植棉國的419份陸地棉核心種質(zhì)的基因組進(jìn)行重測序,確定一系列在長期自然選擇和人工選育過程中形成的,與棉花纖維長度、強(qiáng)度、鈴重、衣分等重要性狀相關(guān)的基因組變異和遺傳位點(diǎn)及其分布規(guī)律,為棉花重要性狀定向育種提供較為精準(zhǔn)的標(biāo)記和基因資源。

  棉花中的陸地棉因其適應(yīng)性廣和高產(chǎn)特性,占全球棉花種植的90%以上。研究人員通過與陸地棉野生種系全基因組功能基因SNP(指在基因組上單個(gè)核苷酸的變異形成的遺傳標(biāo)記)變異比較,首次發(fā)現(xiàn)23876個(gè)基因無任何SNP變異,表明這些基因在長期馴化過程中高度保守;發(fā)現(xiàn)33899個(gè)和6957個(gè)基因分別表現(xiàn)為SNP變異數(shù)減少和增加,暗示這些基因應(yīng)是育種改良予以重點(diǎn)關(guān)注的基因。同時(shí),研究人員在我國黃河流域、長江流域和西北內(nèi)陸三大棉區(qū)6個(gè)地點(diǎn)12種環(huán)境鑒定纖維長度、強(qiáng)度、鈴重等13個(gè)纖維品質(zhì)和產(chǎn)量性狀,獲得近20萬個(gè)表型數(shù)據(jù)。共鑒定出11026個(gè)與13個(gè)性狀顯著關(guān)聯(lián)的SNP,并找到多個(gè)與纖維長度、強(qiáng)度等顯著關(guān)聯(lián)的SNP所在的新基因。

  這一成果深化對種質(zhì)資源表型變異的分子基礎(chǔ)研究和優(yōu)異遺傳變異位點(diǎn)發(fā)掘,可實(shí)現(xiàn)棉花品質(zhì)、產(chǎn)量等重要性狀的有效選擇與改良提高。

  從事科學(xué)研究30余年的馬峙英表示,這一研究將很快應(yīng)用于棉花育種,“常規(guī)棉花育種,現(xiàn)在需要多年田間種植和選擇,將來根據(jù)SNP標(biāo)記,直接在實(shí)驗(yàn)室就能進(jìn)行精準(zhǔn)選擇,可顯著提高育種效率和準(zhǔn)確性。”(標(biāo)題:河北農(nóng)大棉花基因組研究取得突破性成果)


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