本報(bào)訊（記者黃明明）繼2012年完成雷蒙德氏棉基因組測(cè)序后，中國(guó)農(nóng)科院棉花研究所、深圳華大基因研究院等又聯(lián)合完成另一二倍體棉屬植物——木本棉的基因組測(cè)序。5月18日，相關(guān)成果發(fā)表于《自然—遺傳學(xué)》雜志。
據(jù)介紹，棉花屬共包括46個(gè)二倍體棉種和5個(gè)已確認(rèn)的四倍體棉種。所有的二倍體棉花物種均可能由一個(gè)共同的祖先進(jìn)化而來，這個(gè)祖先隨后多樣化分化成8個(gè)組，包括A、B、C、D、E、F、G和K。而所有的四倍體棉花物種都是由A-基因組物種木本棉和D基因組物種雷蒙德氏棉物種間雜交形成。由于棉花屬基因組的復(fù)雜性，對(duì)其進(jìn)行遺傳分析、基因組及功能分析非常困難，嚴(yán)重阻礙了棉花育種改良。
科研人員通過繪制高質(zhì)量的木本棉基因組圖譜，并結(jié)合雷蒙德氏棉基因組，對(duì)棉屬進(jìn)化機(jī)制及重要經(jīng)濟(jì)性狀功能基因進(jìn)行了初步分析。在該研究中，科學(xué)家對(duì)一株連續(xù)培育18代的純系栽培木本棉shixiya1進(jìn)行了全基因組測(cè)序。繪制出的高質(zhì)量木本棉基因組大小約為1694Mb，是雷蒙德氏棉基因組的兩倍左右。通過比較基因組學(xué)分析，研究人員發(fā)現(xiàn)造成兩個(gè)基因組大小差異懸殊的主要原因是LTR插入和LTR基因家族的擴(kuò)增。
此外，黃萎病是極具破壞性的棉花疾病，而雷蒙德氏棉對(duì)于該病毒具有很強(qiáng)的免疫力，木本棉和可可樹卻很容易受到侵害。研究人員在與抵抗疾病相關(guān)的基因區(qū)域中發(fā)現(xiàn)，NBS編碼基因表達(dá)形式在這三個(gè)物種間發(fā)生了明顯的差別。
專家表示，該研究將極大地推動(dòng)對(duì)四倍體棉種及其他多倍體物種形成過程的揭示，為進(jìn)一步研究棉花纖維質(zhì)量和抗病蟲災(zāi)害等重要農(nóng)藝性狀奠定了遺傳學(xué)基礎(chǔ)。
