中國農(nóng)科院棉花研究所分子育種課題組聯(lián)合西北農(nóng)林科技大學(xué)、鄭州大學(xué)等13家科研機構(gòu)，通過全基因組數(shù)量性狀遺傳位點挖掘，初步揭示了棉花產(chǎn)量和其纖維品質(zhì)性狀負相關(guān)形成的遺傳基礎(chǔ)，為進一步利用標(biāo)記輔助選擇、基因組編輯等技術(shù)，同步改良棉花纖維品質(zhì)和產(chǎn)量，提供了重要的基因資源和位點信息。相關(guān)研究結(jié)果在線發(fā)表于《植物生物技術(shù)雜志》。
課題主要完成人、中國農(nóng)科院棉花所研究員商海紅表示，棉花是世界范圍內(nèi)最廣泛種植的纖維作物，現(xiàn)代紡織工業(yè)對其纖維品質(zhì)的要求越來越高。然而，棉花纖維產(chǎn)量性狀主要構(gòu)成因子——衣分和棉花纖維品質(zhì)性狀負相關(guān)，是長期困擾棉花育種工作者的問題，常規(guī)育種手段難以實現(xiàn)棉花纖維品質(zhì)與產(chǎn)量同步改良。
該研究利用親本0-153和SGK9708雜交，在黃河流域及西北內(nèi)陸棉區(qū)22個環(huán)境下，對棉花產(chǎn)量及纖維品質(zhì)進行評價，并通過全基因組測序，獲得纖維長度、強度、馬克隆值、鈴重、衣分和子指等與產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)的數(shù)量性狀遺傳位點983個。其中，多環(huán)境穩(wěn)定檢測到的數(shù)量性狀遺傳位點198個，155個為首次報道。這些數(shù)量性狀遺傳位點組成37個簇、59個成對簇。在中高度正相關(guān)的5對性狀中，92.8％數(shù)量性狀遺傳位點簇加性效應(yīng)方向相同，中高度負相關(guān)的5對性狀中，所有數(shù)量性狀遺傳位點簇加性效應(yīng)方向相反。有6個數(shù)量性狀遺傳位點簇產(chǎn)量與品質(zhì)的加性效應(yīng)呈現(xiàn)負相關(guān)，進一步在自然群體中驗證了本研究獲得的數(shù)量性狀遺傳位點簇qClu-chr13-2的遺傳效應(yīng)，對改良棉花纖維品質(zhì)和產(chǎn)量具有重要意義。
