作為中國(guó)農(nóng)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)活動(dòng)月系列活動(dòng)之一,中國(guó)農(nóng)學(xué)會(huì)棉花分會(huì)青年學(xué)術(shù)論壇聚焦棉花基因組變異及遺傳改良,邀請(qǐng)6位棉花界優(yōu)秀青年專家學(xué)者作了精彩的學(xué)術(shù)報(bào)告。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所副所長(zhǎng)陸宴輝研究員以“棉花害蟲(chóng)種群地位演替機(jī)制”為題作的報(bào)告認(rèn)為,在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中,寄主植物、有益天敵等生物因子,氣候條件、農(nóng)藥使用等非生物因子綜合影響著害蟲(chóng)種群發(fā)生,進(jìn)而引起昆蟲(chóng)群落與害蟲(chóng)地位的不斷演替。自20世紀(jì)末以來(lái),Bt棉花種植高效控制了靶標(biāo)害蟲(chóng)種群發(fā)生,而棉田農(nóng)藥使用變化顯著影響了非靶標(biāo)害蟲(chóng)發(fā)生危害;近年來(lái)新疆棉區(qū)的作物結(jié)構(gòu)調(diào)整、棉田栽培管理變革正影響著棉田害蟲(chóng)及其天敵的種群發(fā)生與種間互作。這些害蟲(chóng)演替規(guī)律與機(jī)制的解析,為棉花害蟲(chóng)防控對(duì)策創(chuàng)新提供了重要基礎(chǔ)。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)王茂軍教授以“整合基因組和轉(zhuǎn)錄組分析揭示優(yōu)質(zhì)棉花纖維的遺傳基礎(chǔ)”為題作的報(bào)告指出,陸地棉D(zhuǎn)11染色體上存在一個(gè)eQTL熱點(diǎn)區(qū)域,參與到962個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控,且該eQTL熱點(diǎn)與一個(gè)控制纖維長(zhǎng)度的QTL共定位,通過(guò)調(diào)節(jié)次生壁合成的時(shí)間調(diào)控纖維的長(zhǎng)度。這一發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步研究纖維發(fā)育的分子機(jī)理,改良棉花纖維品質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。
浙江大學(xué)方磊副教授以“新疆陸地棉品種的遺傳構(gòu)成解析”為題,分析了新疆棉花形成與馴化的遺傳基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)7個(gè)基礎(chǔ)品種和69個(gè)現(xiàn)代品種進(jìn)行重測(cè)序分析,證明了前蘇聯(lián)品種在新疆陸地棉改良過(guò)程中發(fā)揮主要作用,美棉及烏干達(dá)棉與新疆棉花也有密切關(guān)系。鑒定的156個(gè)人工選擇位點(diǎn),包含318個(gè)與纖維發(fā)育或者逆境脅迫相關(guān)基因。此外,GoSP控制的零式果枝或者簇生鈴株型可以促進(jìn)緊湊型品種的發(fā)展。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所何守樸副研究員做了題為“陸地棉生態(tài)適應(yīng)性的遺傳基礎(chǔ)”的報(bào)告,介紹了栽培陸地棉群體中不同生態(tài)型形成的基因組學(xué)特征。通過(guò)群體遺傳學(xué)的分析方法,鑒定到陸地棉A06和A08兩條染色體上巨大的倒位引起了栽培陸地棉亞群的分化;結(jié)合亞群的表型特征與其所適應(yīng)地區(qū)的環(huán)境物候指標(biāo),明確了因A06和A08兩條染色體的倒位所形成的特異單體型是陸地棉適宜不同生態(tài)環(huán)境的遺傳基礎(chǔ)。
陜西師范大學(xué)肖光輝副教授以“植物激素調(diào)控棉纖維發(fā)育的分子機(jī)制”為題,從植物激素角度,介紹了乙烯、生長(zhǎng)素在棉花纖維起始和伸長(zhǎng)過(guò)程中的調(diào)控機(jī)理。報(bào)告認(rèn)為,乙烯的生物合成可以精確調(diào)控棉纖維的伸長(zhǎng),生長(zhǎng)素的轉(zhuǎn)運(yùn)及信號(hào)通路在纖維細(xì)胞起始過(guò)程中發(fā)揮著重要作用,該研究為改良纖維品質(zhì)提供了理論基礎(chǔ)。
石河子大學(xué)聶新輝教授以“海陸種間不對(duì)稱滲入促進(jìn)新疆棉花品種改良”為題,介紹了陸地棉和海島棉種質(zhì)基因滲入的遺傳效應(yīng)和表型特征,為棉花種間分子育種提供了理論基礎(chǔ)。該研究收集了新疆地區(qū)159個(gè)陸地棉和70個(gè)海島棉品種以及30個(gè)半野生陸地棉品種,在多個(gè)不同環(huán)境下針對(duì)纖維品質(zhì)和產(chǎn)量構(gòu)成性狀開(kāi)展了種間基因滲入試驗(yàn)、種內(nèi)選擇分析和全基因組關(guān)聯(lián)性研究。在陸地棉中共鑒定出7個(gè)種間導(dǎo)入系和52個(gè)漸滲位點(diǎn),在海島棉中鑒定出17個(gè)種間導(dǎo)入系和19個(gè)漸滲位點(diǎn)。此外,種內(nèi)GWAS結(jié)果揭示種間導(dǎo)入事件(Gb_INT13)顯著提高海島棉的纖維產(chǎn)量。

