解码棉纤维密码:从绘制'地图'到锻造'芯片'——中国农科院棉花所杨作仁团队构建油菜素内酯调控网络

中国农业科学院棉花研究所棉花分子遗传改良创新团队在棉花角鲨烯生物合成及功能研究方面取得新进展,发现棉花角鲨烯合成关键基因GhSQS1能够提高棉花组织中的角鲨烯积累水平,并促进棉花生长发育,改善干旱和碱胁迫耐受性。相关成果发表于《实验植物学杂志》。过表达GhSQS1的代表性株系OE2叶片角鲨烯含量达989.1 mg/kg干重,较野生型提高约70%,叶片增大、根系发育改善、纤维伸长和种子增大。

近日,中国农业科学院棉花研究所棉花分子遗传改良创新团队研究揭示了叶绿体蛋白打破生长-免疫权衡的机制,为打破棉花生长与抗病的矛盾提供新思路,有助于推动棉花抗逆育种。

中国农业科学院西部农业研究中心在昌吉州老龙河综合试验基地举办棉花优质高产关键技术集成示范观摩会。千亩示范方实测籽棉平均亩产601.4公斤,集成中棉113优系、中新棉1号、3号等优质多抗新品种,以及高光效群体调控、智慧棉田管理、绿色病虫害防控等成套技术,节药15%以上、人工成本降低30%以上。

中国农业科学院西部农业研究中心联合棉花研究所揭示了干旱区滴灌棉田温室气体排放变化规律,建立了三节点滴灌棉田温室气体精准采集技术体系。膜下滴灌水肥一体化技术为新疆棉花高产稳产提供了重要技术支撑,但灌溉施肥过程会引起土壤温室气体排放快速波动,传统采样方式难以实现农田温室气体的精准监测。研究发现,灌溉施肥后第1天是温室气体排放峰值形成的关键时期,据此提出了'灌溉前1天—灌溉后1天—灌溉后5天'三节点精准采样方案,相关研究成果发表在《农业水管理》(Agricultural Water Management)上。

近日,2025年度新疆维吾尔自治区科学技术奖揭晓,由中国农业科学院西部农业研究中心杨作仁研究员牵头,联合中国农科院棉花研究所和新疆农业大学完成的「棉花纤维品质形成的分子机制解析与种质创制」成果荣获新疆自然科学奖一等奖。该成果首次绘制了棉纤维发育的全景调控「地图」,并创制出打破品质瓶颈的育种「芯片」,为棉花产业发展提供科技支撑。团队对421份陆地棉核心种质开展纤维伸长期群体转录组分析,鉴定出5.6万个调控基因表达的eQTL位点;利用纤维突变体构建涵盖转录调控、mRNA修饰、蛋白翻译后修饰及激素等多层级调控网络,并与合作伙伴整合25个棉花基因组、76个组织样本转录组等海量数据,构建了国际领先的棉花功能基因发掘平台——CottonMD,该数据库上线两年多获55个国家超22万次访问,成为全球棉花研究者共享的基础设施。团队首次揭示染色体倒位是导致种质间纤维品质差异的核心遗传因素,开发了130对特异分子标记,建立杂交后代选育方法。

用农业气象变量与时间特征构建机器学习模型，实现印度棉区棉铃虫多级发生预测。