近日浙江大學農業與生物技術學院教授張天真團隊在《自然—遺傳學》發表研討論文，報道高質量四倍體陸地棉和海島棉的來源及種間分化的遺傳機制，提醒陸地棉廣適性、海島棉優質的遺傳根底。
完成較完善的基因組組裝
據張天真引見，棉花屬共包括46個二倍體棉種和5個四倍體棉種，一切的二倍體棉種均可能由1個共同的祖先進化而來，隨后分化為8個基因組，包括A、B、C、D、E、F、G和K。
“而一切的四倍體棉種均由A基因組亞洲棉和D基因組雷蒙德氏棉停止種間雜交集倍構成，是異源四倍體棉種！睆執煺嫱ㄖ吨袊茖W報》。
研討團隊對兩個異源四倍體棉種——陸地棉TM-1和海島棉Hai7124，停止了超深邃度測序，隨后依照測序得到的棉花基因組序列，用DeNovoMAGIC3軟件停止基因組組裝。
值得一提的是，相比已發表的兩個舊版本，新組裝的海島棉Hai7124基因組的連續性分別進步了47倍和90倍，陸地棉TM-1基因組的連續性也進步10-20倍；蚪M的完好性，特別在反復序列富集的著絲粒區域組裝的完好性大幅提升。
張天真表示，此次研討分離了基因組范疇最前沿的組裝、光學圖譜等技術，使新組裝的兩個棉種基因組序列的精確性、完好性和連續性均顯著提升，這也為后續四倍體棉花育種的研討奠定堅實根底。
“參考基因組序列是功用基因組研討的一項十分重要的根底工作！敝袊r業大學農學院教授華金平對《中國科學報》表示，“此次組裝的陸地棉TM-1是第三個、也是目前最完善的版本，反映了我國科學家錦上添花、契而不舍的科學肉體。海島棉Hai7124序列釋放也代表我國科學家在此范疇的最新停頓，為海島棉功用基因組研討提供重要根據！
接下來，研討人員運用這兩個組裝良好的基因組棉種，經過全基因組比擬剖析發現，基因表達、構造變異和擴展基因家族的物種特異性改動，是這兩個棉種構成和進化的緣由。
“經過比擬陸地棉和海島棉的基因組差別，我們發如今這兩個棉種中各存在很多擴增的特異基因，并揣測，其中某些特異基因可能與棉種的特異性狀有關！睆執煺嬉，在兩個棉種的基因組中，也發現染色體構造的差別。
研討人員發現，在纖維發育期間，陸地棉和海島棉的膜轉運、糖合成、碳水化合物代謝通路等相關基因差別富集。
其中蔗糖轉運、離子轉運、液泡轉化酶等調控細胞伸長的相關基因，在海島棉纖維發育中的表達持續時間遠善于陸地棉！斑@是海島棉纖維質量較優的主要緣由！睆執煺嬲f。
此外陸地棉中有更多的乙烯、ABA信號調控的基因被激活，而這些基因能夠調控棉花對冷、熱等環境的反響，因而這些基因可能與陸地棉的廣適性親密相關。
助力棉種改進馴化棉花
張天真表示，雖我國棉花產量位居世界前列，但我國棉花消費也面臨著嚴重危機，如棉類型單一、纖維質量差、纖維強度較低等問題。
“因而充沛研討棉花基因組功用，對加快選育優質的棉花種類、保證我國棉花產業可持續開展具有十分重要的意義！
研討人員表示，此次研討發現將有助于說明棉花的馴化歷史和棉花基因組進化進程。此外能夠進一步研討陸地棉和海島棉基因組中的差別基因，以應用于下一步的棉花育種，進步棉花纖維質量，加強棉花對外界環境的順應性。
“本項研討辦法還能夠擴展應用到其他作物上，以便更好地理解作物的馴化歷史，改良提升作物質量！睆執煺嬲f。
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