本報(bào)訊 （記者劉傳書(shū)）由中國(guó)農(nóng)科院棉花所、華大基因和北京大學(xué)等多家單位合作完成的二倍體棉屬植物——雷蒙德氏棉的基因組研究成果近日在《自然·遺傳學(xué)》雜志在線(xiàn)發(fā)表?？蒲腥藛T成功繪制了高質(zhì)量的雷蒙德氏棉基因組圖譜，對(duì)其進(jìn)化機(jī)制及相關(guān)功能基因進(jìn)行初步分析，為進(jìn)一步加快棉花品種的遺傳改良，提高產(chǎn)量質(zhì)量，培育抗病蟲(chóng)害棉花新品種奠定了重要的遺傳學(xué)基礎(chǔ)，也向全面揭示棉屬植物基因組邁進(jìn)了重要一步。
棉花是全球重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，更是研究多倍體型、細(xì)胞伸長(zhǎng)及細(xì)胞壁合成的重要模型。棉花屬共包括5個(gè)四倍體棉種和45個(gè)二倍體棉種，分屬于A、B、C、D、E、F、G、K和AD基因組。雷蒙德氏棉屬于D5基因組棉種。多數(shù)研究認(rèn)為其與四倍體棉種D亞基因組供體親緣關(guān)系最近，并推測(cè)雷蒙德氏棉可能為棉花異源四倍體的形成提供了父本來(lái)源。
科研人員對(duì)一株連續(xù)自交六代的純系雷蒙德氏棉的DNA樣本進(jìn)行了全基因組測(cè)序，通過(guò)比較基因組及進(jìn)化分析，發(fā)現(xiàn)雷蒙德氏棉與可可樹(shù)屬于同一分支，二者可能在3300多萬(wàn)年前發(fā)生分化。通過(guò)對(duì)雷蒙德氏棉與可可樹(shù)旁系同源基因的分析發(fā)現(xiàn)，雷蒙德氏棉約在1300—2000萬(wàn)年前經(jīng)歷了一次全基因組復(fù)制事件，雷蒙德氏棉中存在六倍體化事件，而這種六倍體化事件是所有雙子葉植物在進(jìn)化過(guò)程中都經(jīng)歷過(guò)的。經(jīng)過(guò)雷蒙德氏棉基因組自身比對(duì)后，研究人員共鑒定出2355個(gè)共線(xiàn)性區(qū)域，并發(fā)現(xiàn)約40%的旁系同源基因出現(xiàn)在不止一個(gè)共線(xiàn)性區(qū)域，表明雷蒙德氏棉基因組在進(jìn)化過(guò)程中可能經(jīng)歷過(guò)大量的染色體重排事件。
華大基因項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王志文表示：“雷蒙德氏棉基因組圖譜的完成為陸地棉和海島棉等四倍體基因組提供了參考，將加快四倍體棉花基因組的研究進(jìn)展，并促進(jìn)棉花纖維形成、棉酚合成、抗病抗逆等問(wèn)題的深入研究，加速棉花新品種育種。”
