棉花新品種培育技術從傳統走向分子

    棉花新品種培(pei)育技(ji)術從傳(chuan)統走向(xiang)分子階段中，863計劃(hua)功不可(ke)沒。

    在該計劃的“優質高產棉花分子品種創制”和“棉花功能基因組學研究與應用”等項目的支持下，研究人員建立的棉花遺傳轉化平臺，為棉花外源基因功能驗證提供了技術支撐；完成的棉花基因組測序，為棉花生物(wu)學研(yan)究提供了重(zhong)要的基礎數據庫。并(bing)將兩者結(jie)合(he)，為(wei)我國棉花重(zhong)要功能(neng)基因(yin)挖(wa)掘與利用、分(fen)子育(yu)種，乃至全(quan)基因(yin)組設計育(yu)種提供前所未(wei)有的機遇，標志(zhi)著我國棉花生物(wu)學研(yan)究進入了快速發展階段。

    棉(mian)花遺傳轉(zhuan)化中(zhong)存在轉(zhuan)化周期長、效率低(di)、試驗不能(neng)重復、培養體系(xi)不穩定等問題，中(zhong)國農業科學院棉(mian)花研究所發現主(zhu)要原因是棉(mian)花是常異交作(zuo)物，沒有純(chun)系(xi)。

    研究人員以建立(li)“棉(mian)花葉柄組織(zhi)培(pei)養與高(gao)分化(hua)率(lv)材(cai)料選育(yu)方法(fa)”為突破，建立(li)了以田間活(huo)體(ti)(ti)棉(mian)株葉柄為外(wai)植體(ti)(ti)的棉(mian)花成熟(shu)組織(zhi)培(pei)養高(gao)效再(zai)生技(ji)術(shu)體(ti)(ti)系與高(gao)分化(hua)率(lv)材(cai)料選育(yu)方法(fa)。

    目前，研究人員選育出來分(fen)化(hua)率(lv)穩定(ding)的(de)材料(liao)20份；建立了穩定(ding)的(de)組織培養體(ti)系，新體(ti)系的(de)轉(zhuan)化(hua)率(lv)達32.9%，是(shi)原(yuan)(yuan)來的(de)2.88倍(bei)；葉柄(bing)轉(zhuan)化(hua)率(lv)為(wei)51.8%，是(shi)原(yuan)(yuan)來下胚軸轉(zhuan)化(hua)率(lv)的(de)4.5倍(bei)；利用新體(ti)系為(wei)國內17個單位的(de)實驗(yan)室轉(zhuan)化(hua)驗(yan)證156個候選基因。

    新體系創造大量轉基因新材(cai)料，上交(jiao)國家中期庫材(cai)料865份；培育的材(cai)料獲農(nong)業部不同(tong)階段(duan)安全(quan)性評價批準165份，其(qi)中獲轉基因(yin)生(sheng)物安全(quan)證書(shu)的材(cai)料有47份。

    經(jing)中國農科(ke)院棉(mian)花研究(jiu)所育種課題(ti)組研究(jiu)應用(yong)，培(pei)育出轉基因棉(mian)花品種24個。轉基因材料還被河南農科(ke)院、浙江大學等引用(yong)，培(pei)育出轉基因棉(mian)花新品種20多個，創造經(jing)濟效益(yi)17.86億(yi)元(yuan)。

    該研究(jiu)所還完成了二倍(bei)體栽培(pei)棉(mian)品(pin)種-亞洲棉(mian)全基因(yin)組測序。研究(jiu)人員利(li)用(yong)(yong)高(gao)分辨率的遺(yi)(yi)傳連鎖(suo)圖譜，將90.4%的基因(yin)組序列定位到13條染色體上，發現亞洲棉(mian)蛋白(bai)編碼基因(yin)數量為41330個。測序結果為棉(mian)花重(zhong)要農藝性狀(zhuang)分子機制的解析、基因(yin)資源挖掘與利(li)用(yong)(yong)、遺(yi)(yi)傳改良、異(yi)源多倍(bei)體的形成及(ji)演化(hua)規律等(deng)多個研究(jiu)提供了支持。