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中國(guó)農(nóng)科院棉花研究所分子育種課題組聯(lián)合西北農(nóng)林科技大學(xué)、鄭州大學(xué)等13家科研機(jī)構(gòu)，通過(guò)全基因組數(shù)量性狀遺傳位點(diǎn)挖掘，初步揭示棉花產(chǎn)量和其纖維品質(zhì)性狀負(fù)相關(guān)形成的遺傳基礎(chǔ)，為進(jìn)一步利用標(biāo)記輔助選擇、基因組編輯等技術(shù)，同步改良棉花纖維品質(zhì)和產(chǎn)量，提供重要的基因資源和位點(diǎn)信息。相關(guān)研究結(jié)果在線發(fā)表于《植物生物技術(shù)雜志》。

課題主要完成人、中國(guó)農(nóng)科院棉花所研究員商海紅表示，棉花是世界范圍內(nèi)最廣泛種植的纖維作物，現(xiàn)代紡織工業(yè)對(duì)其纖維品質(zhì)的要求越來(lái)越高。然而棉花纖維產(chǎn)量性狀主要構(gòu)成因子——衣分和棉花纖維品質(zhì)性狀負(fù)相關(guān)，是長(zhǎng)期困擾棉花育種工作者的問題，常規(guī)育種手段難以實(shí)現(xiàn)棉花纖維品質(zhì)與產(chǎn)量同步改良。

該研究利用親本0-153和SGK9708雜交，在黃河流域及西北內(nèi)陸棉區(qū)22個(gè)環(huán)境下，對(duì)棉花產(chǎn)量及纖維品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并通過(guò)全基因組測(cè)序，獲得纖維長(zhǎng)度、強(qiáng)度、馬克隆值、鈴重、衣分和子指等與產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)的數(shù)量性狀遺傳位點(diǎn)983個(gè)。其中多環(huán)境穩(wěn)定檢測(cè)到的數(shù)量性狀遺傳位點(diǎn)198個(gè)，155個(gè)為首次報(bào)道。這些數(shù)量性狀遺傳位點(diǎn)組成37個(gè)簇、59個(gè)成對(duì)簇。在中高度正相關(guān)的5對(duì)性狀中，92.8％數(shù)量性狀遺傳位點(diǎn)簇加性效應(yīng)方向相同，中高度負(fù)相關(guān)的5對(duì)性狀中，所有數(shù)量性狀遺傳位點(diǎn)簇加性效應(yīng)方向相反。有6個(gè)數(shù)量性狀遺傳位點(diǎn)簇產(chǎn)量與品質(zhì)的加性效應(yīng)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，進(jìn)一步在自然群體中驗(yàn)證本研究獲得的數(shù)量性狀遺傳位點(diǎn)簇qClu-chr13-2的遺傳效應(yīng)，對(duì)改良棉花纖維品質(zhì)和產(chǎn)量具有重要意義。