近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所戴小楓研究員領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊發(fā)表了首個基于簡化基因組測序的棉花黃萎病抗性全基因組關(guān)聯(lián)分析的研究結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了14個抗病新位點(diǎn),揭示了棉花多基因協(xié)同控制黃萎病抗性的分子遺傳規(guī)律。相關(guān)研究成果于3月29日在線發(fā)表于植物學(xué)國際權(quán)威期刊《植物生物技術(shù)雜志(Plant Biotechnology Journal)》上。
棉花黃萎病是由大麗輪枝菌(Verticillium dahliae)引起的頭號生產(chǎn)病害,也是世界性難題,造成我國棉花年均產(chǎn)量損失15%以上,嚴(yán)重威脅棉花生產(chǎn)安全。生產(chǎn)上一直缺乏抗黃萎病棉花品種,根本原因是對棉花抗黃萎病遺傳模式及抗病機(jī)制等缺乏系統(tǒng)研究和科學(xué)認(rèn)知,制約了棉花抗黃萎病種質(zhì)材料的篩選、創(chuàng)制和新品種選育。
科研團(tuán)隊針對上述棉花抗黃萎病育種的關(guān)鍵問題,系統(tǒng)收集了我國陸地棉優(yōu)異種質(zhì)和主栽品種512份,通過全國各地多年多點(diǎn)精準(zhǔn)表型鑒定,構(gòu)建了含299份種質(zhì)材料的適合于抗病遺傳模式解析的自然群體。采用簡化基因組測序(SLAF-seq)技術(shù)鑒定出覆蓋棉花26條染色體的85630個單核苷酸多態(tài)性變異位點(diǎn)(SNP),利用全基因組關(guān)聯(lián)分析繪制出棉花全基因組的抗性關(guān)聯(lián)位點(diǎn)圖譜,鑒定到17個抗性關(guān)聯(lián)位點(diǎn)、14個抗性新位點(diǎn),整合基因表達(dá)分析和病毒介導(dǎo)的基因沉默(VIGS)技術(shù)克隆了一個新的抗黃萎病主效基因。揭示了棉花多基因協(xié)同控制黃萎病的抗性分子遺傳規(guī)律,為后續(xù)棉花抗黃萎病功能基因挖掘、分子標(biāo)記開發(fā)和多位點(diǎn)分子標(biāo)記輔助抗病育種奠定了基礎(chǔ)。
該研究得到了中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、國家自然科學(xué)基金、公益性行業(yè)農(nóng)業(yè)科研專項的資助。加工所博士研究生李廷剛和團(tuán)隊科研骨干馬雪峰副研究員為文章的共同第一作者,戴小楓研究員和陳捷胤副研究員為共同通訊作者。(通訊員 杜坷)
原文鏈接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12734/abstract