陸地棉廣泛種植于世界各地，是環(huán)境適應(yīng)性最高的栽培棉種。棉花育種專家很早就發(fā)現(xiàn)陸地棉存在不同的生態(tài)型，然而對這些不同的生態(tài)型形成的機(jī)制卻完全不了解。作為世界上最重要的天然纖維來源，陸地棉的纖維品質(zhì)直接決定了其經(jīng)濟(jì)價值。解析陸地棉纖維品質(zhì)形成的遺傳基礎(chǔ)可以為優(yōu)質(zhì)棉花生長改良提供理論信息。
棉花生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室杜雄明研究團(tuán)隊(duì)分析了超過3000份棉花種質(zhì)資源，總計(jì)調(diào)查了近80000個纖維品質(zhì)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)A08和A06兩條染色體的大規(guī)模倒位引起了整個群體的分化，分化出的亞群與其地理分布高度吻合，進(jìn)而決定了陸地棉所形成的不同生態(tài)型。同時，他們還發(fā)現(xiàn)這些染色體倒位結(jié)構(gòu)變異主要源自半野生棉，表明陸地棉的生態(tài)型分化可能發(fā)生在馴化之前，是半野生棉在不同生態(tài)環(huán)境下經(jīng)歷長期的自然選擇所致。通過全面的剖析和評估現(xiàn)存陸地棉種質(zhì)資源中纖維品質(zhì)相關(guān)的優(yōu)異基因的等位變異，他們發(fā)現(xiàn)源自亞洲棉的優(yōu)異等位變異對纖維長度和纖維強(qiáng)度的提升接近15%，擁有顯著的纖維品質(zhì)改良潛力。該研究結(jié)果不僅在國際上首次發(fā)現(xiàn)了遠(yuǎn)緣雜交對陸地棉纖維品質(zhì)改良的關(guān)鍵分子證據(jù)，也為進(jìn)一步深入解析陸地棉的適應(yīng)性演化和提升棉花纖維品質(zhì)奠定了重要的理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果于近期在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《Nature Genetics》上。
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