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我国绘制棉花基因组精密地图
时间:2016-02-22 12:50:30  来源:亚洲纺织联盟  共有条评论


我国是世界棉花生产、消费和进口第一大国。如何研究出突破性的高产优质多抗品种,对我国的棉花产业发展关系重大。

多年来,南京农业大学教授郭旺珍一直围绕棉花基因里的秘密展开研究,她在接受《经济日报》记者采访时说:“我所做的工作,是为棉花画一张详尽而简明的基因‘联络图’,找出棉花基因与重要性状之间的关联,为棉花的品种改良提供指导‘秘笈’。”目前,郭旺珍取得的研究成果相关数据信息已上传国际棉花公共数据库,供全球同行共享。

45岁的郭旺珍出生于山西清徐县乡村。“儿时放学回家,常帮助家里纺纱,我当时就想,如果将天然的纤维成品改善成与精纺品一样美观舒服,那该多好。”她回忆说。上大学后,郭旺珍便一直致力于作物遗传育种研究。棉田劳作十分辛苦,传统上多是男人的工作,但吃苦耐劳的郭旺珍顽强坚持了下来,终于构建出国际上最高密度异源四倍体栽培棉种遗传图谱,绘制了全球最大种植面积棉种的基因组精密地图,并培育出5个棉花新品种。

棉花作为重要经济作物,在基因遗传和性状表达方面相当复杂。郭旺珍绘制的这张基因组精密地图价值何在?

她指出,在这张棉花基因组地图里,遗传物质在染色体上按序排列开来。在每条染色体上,基因是怎样排列的、长什么样子,基因间相对位置都清楚、明晰,对棉花多倍体遗传及结构的深入解析有重要参考。此外,还能帮助提高育种目标性状改良的准确性。

郭旺珍介绍说,传统育种主要通过表现型来确定目标性状优劣,而性状的表现与环境条件密切相关,会导致目标性状发现的不可控制。因此,利用基因操作增强可控制性,能大大增强育种的准确性和效率。她强调说:“这个基因组地图对育种最大的贡献,可能在于变以前的经验育种为现在的精准育种。”棉花的种类繁多,目前有45个二倍体棉种和5个四倍体棉种。郭旺珍研究选择的是全球种植面积最大的棉种,叫陆地棉。这个棉种是异源四倍体,占全球植棉区的90%以上,具有显著高产性和广泛适应性。

得益于郭旺珍和团队的研究工作,如今,我国优质棉种植规模已达200万至300万亩,具有耐盐碱、单产高、纤维品质佳等优势,不仅为农民带来了更高的种植收入,也让棉织品有了跻身高级衣料的可能。

谈到下一步的研究规划,郭旺珍表示,以前,我国育种目标更多关注产量,相比较而言,美国的棉花产量不及我国,但纤维品质却比我国高2至3个单位。因此,随着我国现代农业的转型升级,棉花育种目标要有新的关注:首先,要培育优质棉品种。其次,要培育高抗性的抗逆棉花新品种,在不适宜作物种植的地方也可以种棉花,保证棉花种植面积,确保我国棉业安全。

因工作表现出色,2015年底,郭旺珍获得十二届“中国青年女科学家奖”。