陆地棉的“进化地图”与“高产抗病密码”揭晓

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陆地棉的“进化地图”与“高产抗病密码”揭晓

文章导读

当你以为棉花育种已经走到瓶颈，只能在产量和抗病性之间艰难取舍时，最新的基因图谱却揭示了一个残酷的现实：我们种植的几乎所有现代栽培棉，都源自一个极度狭窄的遗传“单倍型”。这意味着，过去几十年的育种努力，可能一直在同一个狭小的基因池里打转。然而，科研团队首次发现的染色体大片段易位和62个全新的纤维品质位点，就像一张被隐藏的“进化地图”。这张地图指向的，是否就是打破育种同质化、实现高产与抗病兼得的那把关键钥匙？

— 内容由好学术AI分析文章内容生成，仅供参考。

近日，中国农业科学院棉花研究所棉花分子遗传改良创新团队绘制了陆地棉进化路线图，系统揭示染色体大片段结构变异调控遗传多样性、环境适应性及纤维品质形成的遗传机制。相关研究成果发表在《自然·遗传学（Nature Genetics）》上。

区域化集中种植导致棉花品种遗传多样性锐减、同质化明显，加上极端天气频发、病虫危害等因素，给棉花生物育种尤其重要性状协同改良带来全新挑战。因此，探寻陆地棉进化的分子轨迹，发掘棉花种质中尚未被育种利用的优异基因，创制新种质，是破解上述难题的重要途径。

该研究构建了陆地棉高质量超级泛基因组，首次发现陆地棉种内存在A03–A09染色体相互易位，显著影响种群分化与区域适应性。进一步将陆地棉细分为32种结构单倍型，发现现代栽培棉仅源自单一单倍型，遗传基础狭窄。该研究重构了陆地棉的驯化路径，证实中美洲–加勒比海岸双多样性中心假说。此外，研究还构建了首个陆地棉倒位图谱，鉴定出69个纤维品质相关位点，其中62个为未检测到的新位点。研究结果阐明了结构变异驱动陆地棉演化的内在规律，为突破育种同质化瓶颈提供了理论和技术支撑。

该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、河南省杰青等项目的资助。（通讯员梁冰）

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41588-025-02462-1