南京农大棉花遗传育种研究发权威期刊

　　棉花是重要的经济作物，也是纺织工业的主导原料，在世界及我国国民经济中占重要地位。随着植物基因组计划的不断发展，对作物进行分子设计和基因工程改良是21世纪植物科学领域中的重要课题。目前，国内外研究人员在棉花遗传育种工作中取得了一定的进展。

　　五月二十四日，南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室、教育部杂交棉创制工程研究中心一项棉花遗传育种研究成果，刊登在国际知名期刊《Genome Biology》，题为“Sequence-based ultra-dense genetic and physical maps reveal structural variations of allopolyploid cotton genomes”。在这项研究中，研究人员利用新一代测序和SNP基因分型方法，构建了四倍体棉花的高密度遗传图谱，并表征了四倍体棉花基因组的结构变异。延伸阅读：权威期刊发布首个小麦单体型图谱。

　　本论文通讯作者张天真教授，现任南京农业大学农学院副院长，“作物遗传与种质创新”国家重点实验室主任。其1992年在南京农大获遗传育种专业博士学位，曾在德国、美国从事博士后研究和高级访问学者，主要从事棉花基因组研究，曾获2003年国家科技进步二等奖。拥有国家授权ZL4项。成功选育出南农系列转基因抗虫杂交棉和高优势杂交种，并在长江流域1500万亩棉区推广，产生经济效益30多亿元。在国际植物育种杂志Euphytica、Plant Breeding、美国的Crop Science以及国内核心刊物上发表作物遗传育种论文80多篇。

　　SNPs（单核苷酸多态性）是最丰富的多态性类型，并已在许多作物基因组研究中进行过不断的探索，包括水稻和玉米。由于其复杂性和多倍体，异源四倍体棉花基因组的SNP研究，已经落后于其他作物。在这项研究中，研究人员采用新一代测序和有效的SNP基因分型方法，检测了多倍体棉花全基因组SNP，并用来构建连锁图谱和表征基因组的结构变化。

　　该研究小组构建了一幅高密度种间遗传图谱，包括4,999,048个SNP位点，不均匀地分布在26个异源四倍体棉花连锁群中，覆盖4,042 cM。研究小组通过对照组装草图序列和遗传图谱，在棉花基因组中确定了重组率和突变热点。利用这一图谱，研究人员通过将公共可用的雷蒙德氏棉（G. raimondii）基因组信息与荧光原位杂交分析相结合，确定了四倍体棉花的基因组重排和着丝粒区域。

　　总而言之，这项研究报道了测序后基因分型法，用来确定陆地棉（G. hirsutum）和海岛棉（G. barbadense）之间上百万个SNPs。研究人员构建并利用一幅高密度SNP图谱，来纠正序列错误组装，将scaffolds合并成与染色体一致的pseudomolecules，检测基因组重排，并确定异源四倍体棉花中的着丝粒区域。

　　该研究发现，四倍体棉花的着丝粒逆转录因子序列，来源于D亚基因组祖先，可能在异源四倍体形成之后侵入了A亚基因组着丝粒。本研究对于棉花的遗传研究和育种，提供了一份宝贵的基因组资源。