科学家发现澳洲棉抗病及腺体形成新机制

澳大利亚棉花的全基因组信息

澳大利亚棉花腺体发育的基因挖掘

9月3日，中国农业科学院棉花研究所野生棉花研究小组牵头，河南大学、河南科技学院、安阳工学院、南京农业大学等单位联合发布了二倍体野生棉花品种南方棉的高质量、全新基因组图谱。在此基础上，他们挖掘并分析了澳大利亚棉花抗病和腺体延迟形成等优良性状的基因，揭示了棉花抗病和腺体延迟形成的新机制。相关的研究结果发表在《植物生物技术杂志》在线版上。

棉花属有8个二倍体基因组，如A-G和K，其中A和D二倍体基因组融合形成异四倍体棉花品种——陆地棉和海岛棉，在生产中广泛种植。研究人员已经对二倍体棉花品种的A和D基因组进行了多次测序和研究，但对其他二倍体野生棉花品种却鲜有研究。

二倍体野生棉属G基因组，原产于澳大利亚，具有抗黄萎病、抗枯萎病、抗旱和腺体延迟形成(种子无腺体，植物有腺体)等优良特性。澳大利亚棉花全基因组测序对于深入了解棉花植物的进化历史，促进棉花抗逆性育种，安全有效地利用棉花种子蛋白质和油脂资源具有重要意义。

研究人员通过整合多种测序技术，如第二代和第三代，获得了高质量的澳大利亚棉花基因组。比较基因组分析发现，澳大利亚棉花比雷蒙德棉花更接近亚洲棉花，大约在660万年前被分成两个不同的品种。

通过多基因组学、正选择分析和基因功能验证，科学家发现了与由strigolactone、茉莉酸和水杨酸诱导的黄萎病抗性相关的基因GAUSCCD 7和GAUSCBP 1，以及与腺体发育相关的新基因GAUSCCD 1 AS1。

该论文通讯作者、棉花研究所研究员刘芳表示，该研究成果为分析棉花黄萎病抗性机理和腺性发育迟缓特性提供了重要的基础和基因资源，也为深入了解棉花进化历史和棉花远缘育种研究提供了宝贵的资源，对促进棉花抗逆性育种具有重要意义。

该研究得到了国家重点研究发展计划、国家自然基金和中国农业科学院科技创新项目的支持。

相关论文信息:https://doi.org/10.1111/pbi.13249