本報訊 （記者劉傳書）由中國農(nóng)科院棉花所、華大基因和北京大學等多家單位合作完成的二倍體棉屬植物——雷蒙德氏棉的基因組研究成果近日在《自然·遺傳學》雜志在線發(fā)表?？蒲腥藛T成功繪制了高質量的雷蒙德氏棉基因組圖譜，對其進化機制及相關功能基因進行初步分析，為進一步加快棉花品種的遺傳改良，提高產(chǎn)量質量，培育抗病蟲害棉花新品種奠定了重要的遺傳學基礎，也向全面揭示棉屬植物基因組邁進了重要一步。
棉花是全球重要的經(jīng)濟作物之一，更是研究多倍體型、細胞伸長及細胞壁合成的重要模型。棉花屬共包括5個四倍體棉種和45個二倍體棉種，分屬于A、B、C、D、E、F、G、K和AD基因組。雷蒙德氏棉屬于D5基因組棉種。多數(shù)研究認為其與四倍體棉種D亞基因組供體親緣關系最近，并推測雷蒙德氏棉可能為棉花異源四倍體的形成提供了父本來源。
科研人員對一株連續(xù)自交六代的純系雷蒙德氏棉的DNA樣本進行了全基因組測序，通過比較基因組及進化分析，發(fā)現(xiàn)雷蒙德氏棉與可可樹屬于同一分支，二者可能在3300多萬年前發(fā)生分化。通過對雷蒙德氏棉與可可樹旁系同源基因的分析發(fā)現(xiàn)，雷蒙德氏棉約在1300—2000萬年前經(jīng)歷了一次全基因組復制事件，雷蒙德氏棉中存在六倍體化事件，而這種六倍體化事件是所有雙子葉植物在進化過程中都經(jīng)歷過的。經(jīng)過雷蒙德氏棉基因組自身比對后，研究人員共鑒定出2355個共線性區(qū)域，并發(fā)現(xiàn)約40%的旁系同源基因出現(xiàn)在不止一個共線性區(qū)域，表明雷蒙德氏棉基因組在進化過程中可能經(jīng)歷過大量的染色體重排事件。
華大基因項目負責人王志文表示：“雷蒙德氏棉基因組圖譜的完成為陸地棉和海島棉等四倍體基因組提供了參考，將加快四倍體棉花基因組的研究進展，并促進棉花纖維形成、棉酚合成、抗病抗逆等問題的深入研究，加速棉花新品種育種。”
