为了探明陆地棉现代品种的基因组变化，他们又将农大棉8号基因组与早期品种TM-1基因组进行比较，发现农大棉8号存在76568个结构变异，其中28626个结构变异能够在10~1081个重测序种质材料中检测到 。与海岛棉类似，农大棉8号基因组的插入和缺失在D亚组上的密度明显高于A亚组 。然而，陆地棉基因组的插入和缺失在端粒附近具有偏好性，是染色体其他区域的3.71倍 。
【变异|陆海棉有望“联姻”育新种】此外，编码肉桂酰辅酶A还原酶的基因在TM-1中存在1个缺失，影响了抗黄萎病功能 。群体样本分析还发现，现代品种较早期品种获得了1128个NDM8型结构变异，反映了现代育种改良进程的选择效应 。
探明陆地棉结构变异遗传效应
获得了海岛棉和陆地棉的结构变异图谱后，他们又将结构变异对棉花重要经济性状的遗传效应进行了分析 。
论文共同通讯作者、河北农业大学教授张艳告诉《中国科学报》，为探明基因组结构变异对重要性状的遗传效应，他们对1081份世界各地的陆地棉种质资源深度重测序，以农大棉8号为参考基因组获得了304630个结构变异，结合大规模多环境评价获得的纤维长度、强度、铃重、衣分和黄萎病抗性数据分析，发现了446个与重要性状显著关联的结构变异 。
研究发现，品质性状的结构变异主要位于D亚组，而产量性状的变异主要位于A亚组 。在907个与纤维品质、产量相关的基因中，84.23%的基因在纤维不同发育时期表达 。
纤维长度是棉花最重要的经济性状之一 。据介绍，纤维长度增加1毫米（mm），每吨皮棉售价一般可增加300元左右 。在陆地棉Dt11染色体上，有69个结构变异能够使纤维长度显著增加0.71~0.99mm，56个结构变异能够显著增加1.00~1.19mm 。如此可使纤维长度从27mm或者28mm级别增至29mm级别 。
此外，黄萎病是影响棉花产量和品质的重要病害 。他们发现，在陆地棉Dt11染色体的3个结构变异能够使棉花黄萎病病情指数大大降低，让棉花从感病变为耐病 。
在发现的60个抗黄萎病相关基因中，编码S—去甲乌药碱合成酶的基因GhNCS在抗黄萎病品种中的表达量显著低于感病品种，沉默该基因导致抗病性显著增强：可以使NDM8由耐病变为抗病，使棉花品种CCRI8从感病变为耐病 。“这证明GhNCS是控制黄萎病抗性的一个重要新基因 。”张艳说 。

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