棉花品種重大農(nóng)藝性狀解析與分子設(shè)計(jì)育種在新疆展開

　　新疆“棉花品種重大農(nóng)藝性狀解析與分子設(shè)計(jì)育種”,在2024年度總結(jié)會(huì)上獲悉：新疆棉花分子育種項(xiàng)目在基因組解析、育種技術(shù)優(yōu)化和新種質(zhì)創(chuàng)制等方面取得關(guān)鍵進(jìn)展，這意味著新疆棉花生物育種技術(shù)取得關(guān)鍵突破。

　　項(xiàng)目組系統(tǒng)解析了國(guó)家、自治區(qū)、兵團(tuán)主導(dǎo)品種源棉8號(hào)高質(zhì)量的T2T(染色體端粒到端粒)基因組，構(gòu)建了包含3.2億個(gè)堿基對(duì)的高精度遺傳圖譜。通過比對(duì)分析，鎖定12個(gè)與抗病性、高衣分(棉纖維占比)相關(guān)的關(guān)鍵基因區(qū)域，其中2個(gè)區(qū)域?yàn)槭状卧谛陆藁ㄆ贩N中發(fā)現(xiàn)。

　　針對(duì)新疆棉花主栽品種遺傳轉(zhuǎn)化效率低的問題，項(xiàng)目組建立了源棉8號(hào)等重大品種的遺傳轉(zhuǎn)化和基因編輯技術(shù)體系，為定向高效快速改良棉花提供生物育種技術(shù)支撐;同時(shí)開發(fā)了圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架CSGDN，為高效評(píng)價(jià)基因與性狀的正負(fù)關(guān)系提供了精準(zhǔn)預(yù)測(cè)工具。該工具已應(yīng)用于抗除草劑、抗黃萎病等性狀的基因篩選，縮短了傳統(tǒng)育種中表型驗(yàn)證的時(shí)間成本。

　　項(xiàng)目組還利用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)，將抗黃萎病、抗除草劑等基因?qū)朐疵?號(hào)，創(chuàng)制出抗性改良新種質(zhì)，為精準(zhǔn)改良重大品種提供了種質(zhì)資源支撐。

　　自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所研究員、自治區(qū)棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家李雪源說，這是首次對(duì)新疆主栽棉花品種進(jìn)行完整基因組解析，相當(dāng)于繪制了“基因地圖”，該成果可幫助科研人員更精準(zhǔn)地篩選和設(shè)計(jì)優(yōu)良基因組合，為新疆培育出綜合性能優(yōu)良的突破性棉花品種奠定基礎(chǔ)。

　　據(jù)悉，“棉花品種重大農(nóng)藝性狀解析與分子設(shè)計(jì)育種”項(xiàng)目2024年6月啟動(dòng)，項(xiàng)目投入1500萬元，歷時(shí)3年時(shí)間，旨在解析新疆棉花重大品種的遺傳基礎(chǔ)，明確棉花優(yōu)異性狀的調(diào)控位點(diǎn)，建立以重大品種為受體的高效遺傳轉(zhuǎn)化和基因編輯技術(shù)，通過分子標(biāo)記輔助選擇和高效遺傳轉(zhuǎn)化及基因編輯技術(shù)實(shí)現(xiàn)骨干親本中優(yōu)異位點(diǎn)的聚合，創(chuàng)制一批綜合性狀優(yōu)異的新種質(zhì)。