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“贵族”棉花和“平民”棉花的遗传基础搞清了

第二看台

棉花是世界最大的纤维作物,目前被人类驯化的四倍体棉花有陆地棉和海岛棉。陆地棉产量高、适应性广,占世界棉花总产量90%以上;长、强、细,光滑有色泽的海岛棉则是国际奢侈品的主要纺织材料,仅能在我国新疆和其他国家等少数干旱地区种植,产量较低且价格昂贵。

综合二者优势,培育出既高产、适应性广同时纤维品质更优良的棉花品种,是学界的研究热点。近日,浙江大学农业与生物技术学院张天真教授率领团队发现了陆地棉与海岛棉的起源和种间分化的遗传机制,揭示了陆地棉广适性、长绒海岛棉纤维优质的遗传基础,将推动新棉花品种的问世。相关成果近期发表于《自然遗传学》。

十天时间产生“质”的差异

“陆地棉和海岛棉有明显的基因组分化,两者是同一起源、独立驯化的。独立的驯化过程,导致了二者在植株形态、产量、纤维品质、环境适应性等方面的差异。”论文第一作者之一胡艳副教授向科技日报记者介绍,团队通过鉴定大量海陆棉基因组序列变异,为阐明海陆棉差异的分子机制奠定了基础。

在我国,被用于顶尖纺织衣物关键材料的海岛棉,产量不到棉花总产的5%,其他多为陆地棉,棉花生产总体面临着类型单一、纤维长度短、纤维强度较低等问题。解析造成二者差异的遗传基础,是整合海陆棉优异性状的前提,也是我国棉花育种的重要目标。

“基因组测序是棉花科学研究与育种研究的重要基础。”张天真表示,利用国际顶级的基因组组装技术并结合高密度遗传图谱、光学图谱等多种辅助组装技术,团队更新了陆地棉遗传标准系TM-1的参考基因组并获得了我国自育的海岛棉品种Hai7124染色体水平的参考基因组,两种棉花基因组的清晰度与完整性前所未有。


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