近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所長江育種課題組在基因組水平上揭示了中棉所63等系列強(qiáng)優(yōu)勢雜交棉優(yōu)異親本優(yōu)良性狀形成的分子機(jī)理，并且發(fā)現(xiàn)一個(gè)與衣分、衣指、子指等性狀改良密切相關(guān)的核心基因組片段以及關(guān)鍵基因WAKL3，為繼續(xù)改良和培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的優(yōu)異親本提供了可貴的基因和材料資源。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志（Plant Biotechnology Journal）》上。
棉花是世界上最主要的經(jīng)濟(jì)作物之一，也是紡織工業(yè)的重要原料。強(qiáng)優(yōu)勢雜交棉新品種的選育與利用是提高棉花產(chǎn)量、改善纖維品質(zhì)和增強(qiáng)棉花品種適應(yīng)性的有效途徑。優(yōu)異親本的創(chuàng)制是強(qiáng)優(yōu)勢雜交棉品種育成的關(guān)鍵。棉花所長江育種課題組通過技術(shù)創(chuàng)新，培育出9053和中9018等具有共同核心親本種質(zhì)來源的優(yōu)異親本群，高效率地育成了中棉所63和中棉所66等十多個(gè)強(qiáng)優(yōu)勢雜交棉新品種。中棉所63連續(xù)六年被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部推薦為主導(dǎo)品種，在長江流域首次實(shí)現(xiàn)籽棉畝產(chǎn)超千斤，累計(jì)推廣面積大，影響深遠(yuǎn)，有力地推動(dòng)了我國棉花科技和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但是，棉花雜種優(yōu)勢機(jī)理以及優(yōu)良性狀形成的分子機(jī)理尚不清楚。
為解析棉花雜種優(yōu)勢機(jī)理以及優(yōu)良性狀形成的分子機(jī)理，指導(dǎo)下一步優(yōu)異親本創(chuàng)制和強(qiáng)優(yōu)勢雜交棉選育工作，棉花所長江育種課題組對自育的7個(gè)優(yōu)異親本材料和19個(gè)在優(yōu)異親本培育中發(fā)揮重要作用的骨干親本進(jìn)行高深度基因組重測序，結(jié)合單核苷酸多態(tài)性（SNP）和血統(tǒng)識(shí)別追蹤（IBD）等相關(guān)分析，揭示了優(yōu)異親本基因組中共有的而且在育種系譜中可追蹤的核心基因組片段，并且發(fā)現(xiàn)一個(gè)與衣分、衣指和子指等性狀密切相關(guān)的關(guān)鍵基因組片段；同時(shí)揭示該基因組片段內(nèi)WAKL3基因的一個(gè)SNP位點(diǎn)導(dǎo)致WAKL3激酶結(jié)構(gòu)域中的亮氨酸改變成脯氨酸，這一SNP位點(diǎn)在衣分、衣指和子指等性狀改良中發(fā)揮重要作用。該研究揭示了中棉所63等系列強(qiáng)優(yōu)勢雜交棉優(yōu)異親本創(chuàng)制的分子軌跡，為繼續(xù)改良和培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的優(yōu)異親本提供了可貴的基因和材料資源。
該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國家自然科學(xué)基金的資助。（通訊員 梁冰）
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pbi.13013
