本報訊（記者黃明明）繼2012年完成雷蒙德氏棉基因組測序后，中國農(nóng)科院棉花研究所、深圳華大基因研究院等又聯(lián)合完成另一二倍體棉屬植物——木本棉的基因組測序。5月18日，相關成果發(fā)表于《自然—遺傳學》雜志。
據(jù)介紹，棉花屬共包括46個二倍體棉種和5個已確認的四倍體棉種。所有的二倍體棉花物種均可能由一個共同的祖先進化而來，這個祖先隨后多樣化分化成8個組，包括A、B、C、D、E、F、G和K。而所有的四倍體棉花物種都是由A-基因組物種木本棉和D基因組物種雷蒙德氏棉物種間雜交形成。由于棉花屬基因組的復雜性，對其進行遺傳分析、基因組及功能分析非常困難，嚴重阻礙了棉花育種改良。
科研人員通過繪制高質(zhì)量的木本棉基因組圖譜，并結合雷蒙德氏棉基因組，對棉屬進化機制及重要經(jīng)濟性狀功能基因進行了初步分析。在該研究中，科學家對一株連續(xù)培育18代的純系栽培木本棉shixiya1進行了全基因組測序。繪制出的高質(zhì)量木本棉基因組大小約為1694Mb，是雷蒙德氏棉基因組的兩倍左右。通過比較基因組學分析，研究人員發(fā)現(xiàn)造成兩個基因組大小差異懸殊的主要原因是LTR插入和LTR基因家族的擴增。
此外，黃萎病是極具破壞性的棉花疾病，而雷蒙德氏棉對于該病毒具有很強的免疫力，木本棉和可可樹卻很容易受到侵害。研究人員在與抵抗疾病相關的基因區(qū)域中發(fā)現(xiàn)，NBS編碼基因表達形式在這三個物種間發(fā)生了明顯的差別。
專家表示，該研究將極大地推動對四倍體棉種及其他多倍體物種形成過程的揭示，為進一步研究棉花纖維質(zhì)量和抗病蟲災害等重要農(nóng)藝性狀奠定了遺傳學基礎。
