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亚洲棉科研成果Nature Genetics在线发表

首页 » 研究 2018-05-08 转化医学网赞(4)

导读	在2018年5月8日中国农业科学院棉花研究所所长李付广研究员、武汉大学朱玉贤院士、中国农业科学院棉花研究所杜雄明研究员、中国农业科学院农业基因组研究所所长黄三文研究员、林涛博士与北京百迈客生物科技有限公司关于亚洲棉的合作成果发表在Nature Genetics上，论文题目为“Sequencing of 243 diploid cotton accessions based on an updated A genome identifies the genetic basis of key agronomic traits”。

棉花是世界上最重要的经济作物之一，在2018年5月8日中国农业科学院棉花研究所所长李付广研究员、武汉大学朱玉贤院士、中国农业科学院棉花研究所杜雄明研究员、中国农业科学院农业基因组研究所所长黄三文研究员、林涛博士与北京百迈客生物科技有限公司关于亚洲棉的合作成果发表在Nature Genetics上，论文题目为“Sequencing of 243 diploid cotton accessions based on an updated A genome identifies the genetic basis of key agronomic traits”。该研究以全新亚洲棉基因组为基础，增加遗传进化和GWAS研究，对棉的品质、产量、抗病等重要农艺性状进行研究。其中朱玉贤院士与李付广研究员为通讯作者，杜雄明研究员为第一作者。

图1 科研成果发表在Nature Genetics上

亚洲棉在中国棉花的栽培史上具有重要的作用，亚洲棉（Gossypium arboreum）和草棉（Gossypium herbaceum）的祖先是现代栽培异源四倍体棉花A亚基因组的供体。本研究中通过三代测序与Hi-C技术提升了亚洲棉的基因组组装水平，Contig N50达到1.1Mb。

图2 亚洲棉基因组更新前后组装结果的比较

本研究同时对243株二倍体棉花（230份亚洲棉和13份草棉）进行全基因组重测序分析，绘制基因组变异图谱，并发现亚洲棉（A）、草棉（A）同时与雷蒙德氏棉（D）进行了分化。

本研究还揭示了中国的亚洲棉群体呈现出不同的地理格局，这一观点与其从中国的南部到长江和黄河的引入相一致。几种表型如产量和抗病性状在棉花从中国南部迁徙到长江再到黄河，经历了显著的变化，而这一变化受到了当地环境和人为选择的影响。

此外，研究中确定了GaKASIII基因可以促进棉花脂肪酸链的延伸和含油量，同时发现了2种典型的GaGSTF9基因单倍型启动子与FOV抗性相关。最后结合GWAS与QTL共同定位的结果，定位了凯氏带膜蛋白在棉绒细胞的发育过程中可能发挥功能性的作用。本研究表明地理隔离已经影响了SC，YZR和YER群体的遗传基础，同时影响了中国亚洲棉的抗病性和产量性状的形成与分布。

李付广中国农业科学院棉花研究所

中国农业科学院棉花研究所所长，研究员，博士生导师。先后主持国家863计划、973计划、转基因重大专项、国家自然科学基金、948项目、河南省重大专项、中华农业科教基金等课题或项目11项。负责的“棉花规模化转基因技术体系” 2005年获国家科技进步二等奖（第一完成人）、“棉花组织培养性状纯化及外源基因功能验证”2010年获国家技术发明二等奖（第一完成人），2012年获何梁何利基金科学与技术创新奖。申请国际专利2项、国家发明专利8项，授权5项。发表论文60余篇。培养研究生30余名。

朱玉贤武汉大学高等研究院

武汉大学高等研究院院长。主要从事植物分子生物学、基因调控、基因工程疫苗研究。植物生理学家，中科院院士。主持多项国家级重大科研项目，并著有全国通用教材《现代分子生物学》和《分子生物学实验技术》等。已发表经同行评审的科研论文98篇，其中被SCI收录85篇（通讯作者或第一作者的SCI论文66篇），总影响因子超过300，篇均影响因子相当于世界植物科学排名10%的刊物。

杜雄明中国农业科学院棉花研究所

中国农业科学院棉花研究所室主任、课题主持人，中国农学会遗传资源分会第五界理事会理事，研究员，博士生导师。长期从事棉花性状遗传和分子生物学特性鉴定，基因资源和生物多样性，以及棉花种质创新和优异基因资源发掘等研究。以第一作者或通讯作者在《科学通报》、《遗传学报》、《中国农业科学》、《作物学报》、《International Journal of Plant Sciences》、《Crop Science》、《Plant Breeding》等学术刊物上发表论文90余篇，参加编写论著8本。

黄三文 中国农业科学院农业基因组研究所

中国农业科学院农业基因组研究所所长，研究员，博士生导师，是国际蔬菜基因组学领域的主要奠基人之一共发表SCI论文38篇和学报级论文40余篇，SCI论文累计影响因子280。其中以第一和通讯作者在Nature、Nature Genetics、Plant Journal、Genetics、MPMI等杂志上发表SCI论文17篇。2012年获得中国园艺学会颁发的“华耐园艺科技奖”，并入选科技部中青年科技创新领军人才。

郑洪坤北京百迈客生物科技有限公司董事长

2009年5月，成立北京百迈客生物科技有限公司，任公司总裁。主要从事生物高科技技术服务行业，曾主持完成国际猕猴桃基因组项目，参与水稻基因组、家蚕基因组、家鸡基因组、炎黄基因组、黄瓜基因组计划等项目，同时研发完成新型简化基因组测序技术及搭生物大数据管理和挖掘平台；并主编《常用生物信息学软件》一书，有多项软件著作权和专利。为基因组学科发展起到一定推动作用，对生物技术服务产业发展起到了促进作用。

林涛 中国农业科学院基因组研究所

中国农业科学院农业基因组研究所，博士，师从农科院基因组所所长黄三文研究员，主要从事蔬菜作物基因组学研究，共发表SCI论文14篇。其中以第一作者和通讯作者在Nature Genetics、National Science Review、Journal of Genetics and Genomics、Theoretical and Applied Genetics等杂志上发表SCI论文5篇。2016年入选人社部与博管会印发的《博士后创新人才支持计划》。