早熟棉品种是提高我国复种指数、缓解粮棉争地矛盾的有效途径。早熟性是棉花育种工作的重要目标，定位控制棉花早熟性的QTL位点、挖掘棉花早熟基因对培育早熟且高产优质的棉花品种具有重要意义。

近期，中国农业科学院棉花研究所联合河南科技学院和石河子农业科学研究院合作完成的题为“Identification of candidate genes for early-maturity traits by combining BSA-seq and QTL mapping in upland cotton (Gossypium hirsutum L.)” 的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2024年10期正式发表。

该研究通过BSA-seq和QTL定位，检测到包括全生育期、开花时间、第一结果枝节位、第一果枝节位高度和株高在内的早熟性状相关数量性状位点（QTL）及其所在区间内的四个基因，为棉花早熟分子改良提供了理论支撑和基因资源。

该研究以早熟棉品种中棉所50和晚熟棉品种国欣棉11为亲本分别在2020年和2021年构建得到两个F2分离群体，用于BSA-seq和QTL定位。基于2020年的F2分离群体表型数据，构建了极端混池进行BSA-seq测序，分析发现早熟相关性状的候选区间位于D03染色体上。为进一步缩小候选区间，利用22个多态性InDel标记在2020年和2021年群体中分别检测到位于两个候选区域内（InDel_G286-InDel_G144和InDel_G24-InDel_G43）的5个和4个早熟性状相关QTL位点。两个候选区间内，三个基因（GH_D03G0451、GH_D03GO649和GH_D03G1180）的外显子在两个亲本中存在非同义突变，一个基因（GH_D03G0450）的上游序列在两个亲本中存在SNP变异。上述四个基因在花器官中均具有较高的表达。在花芽分化阶段，GH_D03G0451、GH_D03GO649和GH_D03G1180在中棉所50中的表达量显著高于国欣棉11，而GH_D03G0450则表现出相反的趋势。对GH_D03G0451的进一步功能验证显示沉默GH_D03GO451的植株表现出开花延迟。

石河子农业科学研究院杨永林研究员、新乡科技学院张蒙博士为该文章的通讯作者，中国农业科学院棉花研究所棉花早熟遗传改良团队马亮助理研究员、胡廷立硕士、康萌研究助理为该文章第一作者。

该研究得到了新疆维吾尔自治区自然科学基金（2022D01B222）、中国棉花产业体系（CARS-15-06）和新疆兵团八师重点研发计划项目（2021NY01）的资助。

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‍https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311924001813‍

Cite the article:Liang Ma, Tingli Hu, Meng Kang, Xiaokang Fu, Pengyun Chen, Fei Wei, Hongliang Jian, Xiaoyan Lü, Meng Zhang, Yonglin Yang. 2024. Identification of candidate genes for early-maturity traits by combining BSA-seq and QTL mapping in upland cotton (Gossypium hirsutum L.). Journal of Integrative Agriculture, 23(10): 3472-3486.

Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.6，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。