近日,依托国家自然基金NFSC-新疆联合基金重点支持项目,我院经作所陆地棉育种团队与华中农大、湖南农大、中科院植物所针对棉花花粉育性对高温胁迫下的逆境响应分子机理开展的联合攻关取得重要进展,并在New Phytologist在线发表了论文《Combined transcriptome GWAS and TWAS reveal genetic elements leading to male sterility during high temperature stress in cotton(结合全基因组关联分析和全转录组关联分析揭示高温胁迫下棉花雄性不育的遗传因素)》(https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.17325),华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室张献龙教授、我院经作所李雪源研究员为通讯作者,华中农大马益赞博士、闵玲教授、经作所王俊铎研究员为共一作者。
该研究通过对高温胁迫下生长的218个棉花品种的功能和转录组进行了转录组分化和全基因组关联研究(GWAS)分析,鉴定了3个耐热相关的基因座,包含75个蛋白质编码基因和27个长链非编码RNA,并提供了13,132个转录物的表达数量性状基因座(eQTLs)。全转录组关联分析(TWAS)证实了高温响应的6个因果因子(3个基因与GWAS结果重叠)参与蛋白激酶活性。最易感的基因GhHRK1为先前未表征的棉花和拟南芥高温响应的负调节因子,这些功能变体为雄性生殖器官耐热性的遗传基础提供了新的信息。(经作所 梁亚军 王俊铎)