科研人员找到棉花纤维品质形成的关键“钥匙”

据华中农业大学消息，该校棉花遗传改良团队的最新研究解析了不同棉种纤维品质形成的遗传调控共性和分歧模块，开辟了棉花生物育种优异遗传资源精准创制的新途径。该研究为通过种间靶向渗入实现纤维品质改良提供了支撑，相关研究成果近日发表在国际学术期刊《自然·遗传学》上。

“我国是棉花生产大国、消费大国，但优质棉短缺是我国棉花产业链的短板之一。”论文第一作者、华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室博士后李健英介绍，当前我国棉花主要栽培种是异源四倍体陆地棉，而在20世纪以前我国长期种植的棉花是二倍体亚洲棉。将二倍体亚洲棉与异源四倍体陆地棉遗传资源进行比较研究，挖掘种间平行选择和特异利用的基因，是拓宽异源四倍体陆地棉的遗传多样性，从而提升纤维品质的重要途径。

图为二倍体亚洲棉与异源四倍体陆地棉纤维品质性状的遗传结构比较。

据介绍，研究团队从216份亚洲棉材料中挑选出15份材料进行了PacBio测序。又根据3606份陆地棉材料的进化树、表型变异、地理分布等要素，从中挑选了部分半野生种系和栽培种系材料进行测序，组装了15份亚洲棉和35份陆地棉材料的基因组，并分别构建了基于基因和结构变异的泛基因组。研究团队由此解析了陆地棉半野生种系到栽培种系镶嵌的基因组结构图谱，鉴定出半野生种系向栽培种系的高可变渐渗热点区域。

李健英表示，该研究解析了基因组结构变异从陆地棉半野生种系向栽培种系渐渗的图谱，发现大多数控制纤维品质的遗传位点在亚洲棉和陆地棉是独立存在的，说明控制二者纤维品质的遗传位点差异很大，为将来利用亚洲棉中独特的优异变异改良陆地棉的纤维品质提供了靶点。