【科技前沿】我省农业科学家团队在异源四倍体棉花全基因组诱变育种取得新进展- 大数跨境

山东农业科技智库

2020-04-22

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近日，山东农业大学作物生物学国家重点实验室/农学院教授、博士生导师曾范昌课题组，在国际知名植物科学期刊《The Plant Journal》（SCI生物学一区）在线发表了题为“Ethyl methanesulfonate (EMS) mutant library construction in G. hirsutum L. for allotetraploid functional genomics and germplasm innovation”的最新研究进展。该研究成果为棉花全基因组高效诱变与种质创新提供理论依据和技术方法指导，同时为其他作物诱变育种提供借鉴参考。

棉花是世界上最重要的天然纤维作物，也是最重要的油料作物之一，我国是世界上最大的产棉国与消费国。棉花同时又是优异的抗逆先锋作物，2019年首次太空生物实验中，我国嫦娥四号携带的棉花种子，在月球表面极端条件下成功发芽。棉花在我国盐碱地改良与利用中具有重要的应用价值。在遗传改良过程中，伴随人类的长期定向选择，棉花等作物的遗传多样性日趋简单化，遗传背景日趋狭窄。因此在保护现有众多宝贵基因和优异经济性状基础上，主动开展人工种质研究、创新和利用，是丰富和拓展现有种质资源、解决目前作物种质资源相对匮乏等瓶颈问题的根本策略和出路。

诱变育种是快速高效的作物种质资源创新方法和重要育种技术。棉花是基因组庞大复杂的异源四倍体灌木作物，曾范昌教授课题组在棉花经济作物上首次系统开展了全基因组EMS化学高效诱变育种技术研究。在摸索筛选棉花化学诱变条件的基础上，结合表型鉴定，优化了棉花单基因突变位点检测方法，验证了单基因结合全基因组测序技术对诱变种质鉴定的有效性，获得了陆地棉全基因组相对均匀、基因突变饱和的理想诱变效果，实现了简便快速、经济高效的诱变育种技术。

本研究将为更高效诱变棉花基因组、人工创制新种质，并拓展诱变作物提供重要技术和参考方法，对促进棉花等作物功能基因组学研究、种质创新与分子育种，具有重要的科学和应用价值。

©来源：植物生物技术Pbj