記者近日獲悉，中國農業科學院棉花研究所李付廣、楊召恩研究員團隊繪制了陸地棉進化路線圖，揭示了染色體大片段變異調控種群遺傳多樣性和環境適應性的遺傳機制，破解了纖維品質性狀形成的遺傳架構，開辟了棉花優異種質創制新路徑。相關研究成果1月2日發表在《自然·遺傳學（Nature Genetics）》上。
區域化集中種植導致棉花品種遺傳多樣性銳減、同質化明顯，加上極端天氣頻發、病蟲危害等因素，給棉花生物育種尤其重要性狀協同改良帶來全新挑戰。因此，探尋陸地棉進化的分子軌跡，發掘棉花種質中尚未被育種利用的優異基因，創制新種質，是破解上述難題的重要途徑。
該研究利用107份陸地棉微核心種質構建了超級泛基因組。首次發現陸地棉種內A03-A09存在的染色體易位事件，顯著影響其種群分化和區域適應性。進一步研究發現，在栽培陸地棉形成之前，野生陸地棉/半野生陸地棉曾經歷三個階段的結構變異，以這些結構變異為標記可將陸地棉細分為32種單倍型，現代栽培種僅源于其中一個單倍型，遺傳基礎狹窄。研究成果從基因組層面證實中美洲-加勒比海雙多樣性中心假說，重構了陸地棉“尤卡坦半島起源→危地馬拉擴散→全球傳播”三階段馴化傳播路徑。
通過泛NLR家族分析，該研究鑒定出抗黃萎病新位點VWD11，揭示了NLR基因家族演化規律。同時，利用泛基因組，構建了127個倒位圖譜，通過PAV標記鑒定出69個纖維品質相關位點，其中62個為SNP標記未檢測到的新位點，發現了調控纖維強度與種子大小的多效基因。該研究闡明了結構變異驅動陸地棉演化的內在規律，為突破育種同質化瓶頸提供了理論和技術支撐。（李麗穎）
轉自：農民日報
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