我國繪制棉花基因組精密地圖

[編輯:Cyx]  [發(fā)布時(shí)間:2016-02-22 13:02:49]  [紡織科技雜志]

　　我國是世界棉花生產(chǎn)、消費(fèi)和進(jìn)口第一大國。如何研究出突破性的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗品種，對我國的棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)系重大。

　　多年來，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授郭旺珍一直圍繞棉花基因里的秘密展開研究，她在接受《經(jīng)濟(jì)日報(bào)》記者采訪時(shí)說：“我所做的工作，是為棉花畫一張?jiān)敱M而簡明的基因‘聯(lián)絡(luò)圖’，找出棉花基因與重要性狀之間的關(guān)聯(lián)，為棉花的品種改良提供指導(dǎo)‘秘笈’。”目前，郭旺珍取得的研究成果相關(guān)數(shù)據(jù)信息已上傳國際棉花公共數(shù)據(jù)庫，供全球同行共享。

　　45歲的郭旺珍出生于山西清徐縣鄉(xiāng)村。“兒時(shí)放學(xué)回家，常幫助家里紡紗，我當(dāng)時(shí)就想，如果將天然的纖維成品改善成與精紡品一樣美觀舒服，那該多好。”她回憶說。上大學(xué)后，郭旺珍便一直致力于作物遺傳育種研究。棉田勞作十分辛苦，傳統(tǒng)上多是男人的工作，但吃苦耐勞的郭旺珍頑強(qiáng)堅(jiān)持了下來，終于構(gòu)建出國際上最高密度異源四倍體栽培棉種遺傳圖譜，繪制了全球最大種植面積棉種的基因組精密地圖，并培育出5個(gè)棉花新品種。

　　棉花作為重要經(jīng)濟(jì)作物，在基因遺傳和性狀表達(dá)方面相當(dāng)復(fù)雜。郭旺珍繪制的這張基因組精密地圖價(jià)值何在？

　　她指出，在這張棉花基因組地圖里，遺傳物質(zhì)在染色體上按序排列開來。在每條染色體上，基因是怎樣排列的、長什么樣子，基因間相對位置都清楚、明晰，對棉花多倍體遺傳及結(jié)構(gòu)的深入解析有重要參考。此外，還能幫助提高育種目標(biāo)性狀改良的準(zhǔn)確性。

　　郭旺珍介紹說，傳統(tǒng)育種主要通過表現(xiàn)型來確定目標(biāo)性狀優(yōu)劣，而性狀的表現(xiàn)與環(huán)境條件密切相關(guān)，會導(dǎo)致目標(biāo)性狀發(fā)現(xiàn)的不可控制。因此，利用基因操作增強(qiáng)可控制性，能大大增強(qiáng)育種的準(zhǔn)確性和效率。她強(qiáng)調(diào)說：“這個(gè)基因組地圖對育種最大的貢獻(xiàn)，可能在于變以前的經(jīng)驗(yàn)育種為現(xiàn)在的精準(zhǔn)育種。”棉花的種類繁多，目前有45個(gè)二倍體棉種和5個(gè)四倍體棉種。郭旺珍研究選擇的是全球種植面積最大的棉種，叫陸地棉。這個(gè)棉種是異源四倍體，占全球植棉區(qū)的90%以上，具有顯著高產(chǎn)性和廣泛適應(yīng)性。

　　得益于郭旺珍和團(tuán)隊(duì)的研究工作，如今，我國優(yōu)質(zhì)棉種植規(guī)模已達(dá)200萬至300萬畝，具有耐鹽堿、單產(chǎn)高、纖維品質(zhì)佳等優(yōu)勢，不僅為農(nóng)民帶來了更高的種植收入，也讓棉織品有了躋身高級衣料的可能。

　　談到下一步的研究規(guī)劃，郭旺珍表示，以前，我國育種目標(biāo)更多關(guān)注產(chǎn)量，相比較而言，美國的棉花產(chǎn)量不及我國，但纖維品質(zhì)卻比我國高2至3個(gè)單位。因此，隨著我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，棉花育種目標(biāo)要有新的關(guān)注：首先，要培育優(yōu)質(zhì)棉品種。其次，要培育高抗性的抗逆棉花新品種，在不適宜作物種植的地方也可以種棉花，保證棉花種植面積，確保我國棉業(yè)安全。

　　因工作表現(xiàn)出色，2015年底，郭旺珍獲得十二屆“中國青年女科學(xué)家獎”。我國繪制棉花基因組精密地圖