棉花是全球最重要的經濟作物之一,棉花屬共包括46個二倍體棉種和5個已經確認的四倍體棉種,所有的二倍體棉花物種均可能由一個共同的祖先進化而來。木本棉的基因組大小約為雷蒙德氏棉的基因組的兩倍。黃萎病是一種廣泛存在的極具破壞性的棉花疾病。雷蒙德氏棉對於這個病毒具備很強的免疫力,然而木本棉和可可樹卻很容易受到侵害。研究人員將木本棉基因組和雷蒙德氏棉以及可可樹基因組相比較,在與抵抗疾病相關的基因區域中發現,NBS 編碼基因表達形式在這三個物種間發生了明顯的差別。
乙烯是促進棉花纖維伸長的重要調控分子。在棉花纖維生成過程中,ACO(氨基環丙烷羧酸氧化酶)基因調控的產物參與乙烯生物合成的最後關鍵一步。研究發現,在雷蒙德氏棉幼籽中存在非常高的ACO轉錄本水平,並且能夠促進形成早期纖維衰老表型;木本棉幼籽中ACO基因轉錄的失活可能是這類棉屬物種具有短纖維表型的原因。科學家表示,正如木本棉和雷蒙德氏棉表現的那樣,ACO基因的失活和過量產生都會抑制棉花纖維的生成,這為纖維細胞形成機制提供了重要的數據,有助於培育更高質量棉花品種。中國農科院棉花研究所、華大基因、北大生命科學院等單位聯合完成這一研究。(記者劉傳書)