棉花種子大小形成之謎揭開(kāi)
來(lái)源：科技日?qǐng)?bào) 2026/5/25 8:58:57 編輯：KK近日，從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院西部農(nóng)業(yè)研究中心獲悉，該中心研究員楊作仁帶領(lǐng)的棉花分子遺傳改良創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，通過(guò)多組學(xué)聯(lián)合分析和分子遺傳學(xué)驗(yàn)證，系統(tǒng)解析棉花種子大小形成的遺傳基礎(chǔ)及其分子調(diào)控機(jī)制。相關(guān)研究成果發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《前沿研究雜志》。
棉花是新疆重要的經(jīng)濟(jì)作物，其種子大小不僅關(guān)系到發(fā)芽情況和幼苗長(zhǎng)勢(shì)，還直接影響產(chǎn)量和品質(zhì)。棉花種子大小性狀比較復(fù)雜，既受多種基因共同控制，也容易受到環(huán)境影響，用傳統(tǒng)方法很難看清其中的“門道”，需要?jiǎng)?chuàng)新探索一種高效、系統(tǒng)的研究策略。
團(tuán)隊(duì)對(duì)419份棉花材料進(jìn)行系統(tǒng)分析，將表型、基因、轉(zhuǎn)錄和代謝等多方面數(shù)據(jù)整合起來(lái)研究。
通過(guò)自主搭建的智能分析平臺(tái)，團(tuán)隊(duì)對(duì)種子長(zhǎng)度、寬度、面積等指標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，再結(jié)合基因組的數(shù)據(jù)找出和種子大小有關(guān)的關(guān)鍵區(qū)域。這些區(qū)域中包含上百個(gè)基因，控制種子大小的基因就隱藏在其中。
在此基礎(chǔ)上，科研人員通過(guò)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，篩選出一批隨機(jī)分布在基因組中、可能與種子大小相關(guān)的核心基因。通過(guò)這些基因的交叉比對(duì)，他們最終精準(zhǔn)鎖定關(guān)鍵基因GhCSS10，并在實(shí)驗(yàn)中確認(rèn)其在種子發(fā)育不同時(shí)期的明確“分工”：前期主要促進(jìn)能量供應(yīng)和細(xì)胞擴(kuò)展，后期則幫助積累養(yǎng)分，讓種子更加飽滿，最終影響種子大小。
楊作仁介紹，這項(xiàng)研究搭建1套從性狀測(cè)量到基因定位，再到功能驗(yàn)證的完整研究思路，不僅為棉花種子性狀分子育種提供新的關(guān)鍵基因資源和理論依據(jù)，也為多組學(xué)技術(shù)解析復(fù)雜農(nóng)藝性狀提供了重要參考。
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