棉花耐旱相关生理性状QTL和候选基因鉴定

棉花主要用作天然纤维和食用油。棉花纤维是纺织业不可或缺的原材料。不断变化的气候条件，引起水分缺失，从而威胁棉花生产。据统计，干旱胁迫影响50%以上的棉花种植区。

2020年2月2日，中国农业科学院棉花研究所的王坤波和刘方团队在Journal of Cotton Research在线发表了题为“Identification of QTLs and candidate genes for physiological traits associated with drought tolerance in cotton”（棉花耐旱相关生理性状QTL和候选基因鉴定）的研究论文，旨在阐明棉花的耐旱性，以耐旱性毛棉为供体亲本，对干旱敏感的陆地棉为轮回亲本，构建棉花回交群体。

由200个BC₂F₂群体构建得含10 888个SNP标记的遗传图谱。该图谱全长4 191.3 cM，平均距离为0.104 7 cM，分别覆盖了At和Dt亚基因组的51%和49%。共检测到30个稳定的QTLs，其中过半的QTL位于At亚基因组。在控制细胞膜稳定性、饱和叶重和叶绿素含量这3个性状的QTL区域内共挖掘到89个候选基因。这些基因具有不同的理化性质。发现大多数基因被内含子间隔，只有15个基因无内含子，占候选基因的17%。这些基因参与分子功能、细胞组分和生物学过程。检测到大量miRNAs，如已知与NAC和MYB基因相关的miR164，在提高植物耐旱性方面具有重要作用。通过RT-qPCR分析，发现5个参与提高棉花耐旱性的关键基因。野生棉含有大量有利等位基因，可用于改良遗传基础狭窄的优良棉花品种。供体亲本毛棉提供的30个稳定QTLs和89个候选基因，表明野生祖先所携带的重要基因可用于培育更加健壮且对各种环境胁迫具有不同耐受性的棉花基因型。

该研究首次对半野生基因型棉花的耐旱性状进行全基因组关联作图，为今后利用这些基因培育高耐性棉花品种以提高棉花产量奠定基础。

Title: Identification of QTLs and candidate genes for physiological traits associated with drought tolerance in cotton

Authors: MAGWANGA Richard Odongo, LU Pu, KIRUNGU Joy Nyangasi, CAI Xiaoyan, ZHOU Zhongli, AGONG Stephen Gaya, WANG Kunbo & LIU Fang

Journal of Cotton Research. 2020, 3: 3

https://doi.org/10.1186/s42397-020-0043-0