作為中國農(nóng)學會學術(shù)活動月系列活動之一,中國農(nóng)學會棉花分會青年學術(shù)論壇聚焦棉花基因組變異及遺傳改良,邀請6位棉花界優(yōu)秀青年專家學者作了精彩的學術(shù)報告。
中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所副所長陸宴輝研究員以“棉花害蟲種群地位演替機制”為題作的報告認為,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種群發(fā)生,進而引起昆蟲群落與害蟲地位的不斷演替。自20世紀末以來,Bt棉花種植高效控制了靶標害蟲種群發(fā)生,而棉田農(nóng)藥使用變化顯著影響了非靶標害蟲發(fā)生危害;近年來新疆棉區(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及其天敵的種群發(fā)生與種間互作。這些害蟲演替規(guī)律與機制的解析,為棉花害蟲防控對策創(chuàng)新提供了重要基礎(chǔ)。
華中農(nóng)業(yè)大學王茂軍教授以“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)”為題作的報告指出,陸地棉D(zhuǎn)11染色體上存在一個eQTL熱點區(qū)域,參與到962個基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控,且該eQTL熱點與一個控制纖維長度的QTL共定位,通過調(diào)節(jié)次生壁合成的時間調(diào)控纖維的長度。這一發(fā)現(xiàn)為進一步研究纖維發(fā)育的分子機理,改良棉花纖維品質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。
浙江大學方磊副教授以“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)。通過對7個基礎(chǔ)品種和69個現(xiàn)代品種進行重測序分析,證明了前蘇聯(lián)品種在新疆陸地棉改良過程中發(fā)揮主要作用,美棉及烏干達棉與新疆棉花也有密切關(guān)系。鑒定的156個人工選擇位點,包含318個與纖維發(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緊湊型品種的發(fā)展。
中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所何守樸副研究員做了題為“陸地棉生態(tài)適應性的遺傳基礎(chǔ)”的報告,介紹了栽培陸地棉群體中不同生態(tài)型形成的基因組學特征。通過群體遺傳學的分析方法,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地區(qū)的環(huán)境物候指標,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)。
陜西師范大學肖光輝副教授以“植物激素調(diào)控棉纖維發(fā)育的分子機制”為題,從植物激素角度,介紹了乙烯、生長素在棉花纖維起始和伸長過程中的調(diào)控機理。報告認為,乙烯的生物合成可以精確調(diào)控棉纖維的伸長,生長素的轉(zhuǎn)運及信號通路在纖維細胞起始過程中發(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)。
石河子大學聶新輝教授以“海陸種間不對稱滲入促進新疆棉花品種改良”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個陸地棉和70個海島棉品種以及30個半野生陸地棉品種,在多個不同環(huán)境下針對纖維品質(zhì)和產(chǎn)量構(gòu)成性狀開展了種間基因滲入試驗、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個種間導入系和52個漸滲位點,在海島棉中鑒定出17個種間導入系和19個漸滲位點。此外,種內(nèi)GWAS結(jié)果揭示種間導入事件(Gb_INT13)顯著提高海島棉的纖維產(chǎn)量。

