近日，中国农业大学农学院科研人员通过对海岛棉（由336份自育和引进品种组成）群体进行基因组和全基因组关联分析，揭示了中国海岛棉的谱系基因组关系，并筛选出参与调控衣分，纤维强度、长度，枯萎病抗性基因5个，解析了海岛棉品种优异基因资源的遗传传递机制。相关结果以题目为“Genomic and GWAS analyses demonstrate phylogenomic relationships of Gossypium barbadensein China and selection for fiber length, lint percentage, and Fusarium wilt resistance”的论文发表在Plant Biotechnology Journal（植物生物技术期刊）上。
据悉，海岛棉是世界上最优良的棉纤维，具有很好的热胀冷缩的性能。20世纪50年代，我国从苏联引种海岛棉，并在新疆种植，先后育成了包括“军海 1号”和“新海棉”在内的系列品种，也已进行过多次棉花品种更换。目前，我国自育海岛棉的品种产量高、品质优良、抗病性好，可满足新疆南疆地区大面积种植生产需求，但目前在海岛棉品种间的遗传变异、系谱选择的影响及关键性状基因调控方面还缺乏系统和深入研究。研究人员对336份自育和引进品种组成的海岛棉群体进行全基因组测序、系统发育和群体结构分析，发现该群体主要由亚群1和亚群2两个亚群组成，其中，亚群1主要包括我国西北内陆棉区选育的纤维较长和较强的品种，亚群2主要包括世界主要产棉国的大部分早期纤维较短且强度较低的品种。在地理传播和杂交育种的作用下，又衍生出第三个混合亚群，主要包括中国主要棉区的地方品种和世界其他棉花生产国的纤维质量中等的过渡品种。该研究还鉴定出与海岛棉枯萎病抗性相关的2个紧密连锁的基因：GbDP1和GbDP2。基于对海岛棉15个性状进行全基因组关联研究，获得关联位点；基于多个环境检测峰值SNP，筛选其邻近影响性状表型变异关键基因，并通过转录组分析和VIGS进行初步验证。研究还分析了海岛棉的一个抗枯萎病品种表型系谱的11个共同亲本，最终选育两个性状差异较大的主栽品种：新海39和新海60。该研究解析了我国海岛棉育种谱系及选择效果，并揭示了自育海岛棉产量、品质和抗病性改良的遗传增益。
相关链接：Nan Zhao et al., Genomic and GWAS analyses demonstrate phylogenomic relationships of Gossypium barbadensein China and selection for fiber length, lint percentage, and Fusarium wilt resistance. Plant Biotechnology Journal. 2021. https://doi.org/10.1111/pbi.13747
