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陆地棉高清育种“地图”定位超级基因,相关成果发表于《自然—遗传》

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4月16日消息, 近日,中国农业科学院棉花研究所马雄风团队成功构建陆地棉主栽品种“中棉113”端粒到端粒基因组图谱,相关成果发表于《自然—遗传》 。

以新疆为主的西北内陆棉区对棉花早熟性需求迫切,传统早熟棉却面临“早熟低产”困境。2019年,团队通过分子聚合育种技术育成“中棉113”,实现多性状协同改良,2022 - 2024年连续3年入选农业农村部主导品种。因其优异性状突出,团队以它为“底盘”开展基因组研究。

团队借助先进技术完成“中棉113”从端粒到端粒基因组组装,这是棉属现代生产品种首个高质量组装。该组装呈现诸多细节,如发现陆地棉D08染色体着丝粒由卫星重复序列组成,区别于其他染色体,确定此为陆地棉分化后的着丝粒重定位,为着丝粒研究提供新视角。

研究还锁定陆地棉D03染色体上11Mb早熟关键区段,其独特的着丝粒横跨 + 染色体倒位双重复合结构,形成“超级基因”整体遗传,是研究早熟分子遗传机制的重要资源。后续早熟与纤维性状协同改良研究至关重要。专家认为,该研究为早熟分子设计育种提供精准坐标,利用基因组编辑技术定向优化超级基因区段,有望快速创制“设计型品种”。 

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