喻树迅院士团队:436份重测序基因组数据构建SNP变异图谱揭示陆地棉早熟遗传机制

科技工作者之家 2020-07-13

来源:植物科学最前沿

棉花是世界上重要的经济作物。我国人多地少,粮棉争地矛盾突出,培育优质、丰产、抗逆和早熟的短季棉品种,提高粮棉的生产综合效益,已成为我国棉花育种和栽培的研究方向。在棉花早熟性的改良的过程中,育种家积累了大量优良的早熟棉育种材料。通过多年多点调查群体早熟相关性状并结合全基因组重测序数据,鉴定短季棉在现代育种过程中的受选择位点和基因,为将来棉花品种改良提供理论依据

近日,Plant Biotechnology Journal在线发表了浙江农林大学/中国农业科学院棉花研究所喻树迅院士团队题为“Genomic analyses reveal the genetic basis of early maturity and identification of loci and candidate genes in upland cotton (Gossypium hirsutum L.)” 的研究论文,该研究利用收集的436份国内外变异广泛的陆地棉材料,采用全基因组重测序方法,构建了群体的SNP 变异图谱。对进一步深入解析棉花早熟性状的分子调控机制及相关分子育种奠定了良好的基础

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该研究中,研究人员通过对包含136份早熟棉资源在内的356份陆地棉材料进行深度重测序,并结合公共数据库中的80份陆地棉材料共获得了10,118,884个高质量的SNPs。在河南安阳、新疆石河子和湖北黄冈通过多年多点对群体的7个早熟性相关性状调查,多个环境的表型数据表明早熟性存在广泛的遗传变异。利用GWAS鉴定了控制陆地棉早熟性的307个显著遗传位点与重要调控基因。两个早熟遗传热点区域位于 D03和A05 染色体,共包括88.92%的关联位点。其中在D03号染色体发现与标记rsD03_39122594紧密连锁的棉花早熟候选基因Ghir_D03G011310,并发现其在短季棉育种历程中受到了强烈的人工选择。在A05号染色体发现Ghir_A05G017390和其在 Dt亚基因组中的同源基因与果枝始节位高度和株高显著关联。通过VIGS 技术发现抑制Ghir_A05G017390在“中棉所50号”中的表达可以影响植株高度。综上所述,该研究结果对棉花早熟性状遗传解析及品种遗传改良具有重要意义。

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该研究得到了国家重点研发计划、国家棉花产业技术体系和国家自然科学基金的资助

来源:frontiersin 植物科学最前沿

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