2021年5月1日，Genomics杂志在线刊发了棉花遗传改良团队题为“Gossypium tomentosum genome and interspecific ultra-dense genetic maps reveal genomic structures, recombination landscape and flowering depression in cotton”的研究论文。本研究组装了四倍体棉花野生种毛棉的高质量参考基因组，并构建了两个超高密度种间遗传图谱，对棉花重要性状的进行了定位和解析，为更好地了解棉花种间杂交与重组，利用棉花野生种质的宝贵基因资源奠定了基础。
目前，棉花主要是利用海岛棉来改良陆地棉。毛棉，作为棉花野生种质，是现代棉花遗传改良的重要基因来源。为了更深入的挖掘和利用毛棉的优异性状，我们整合PacBio RSII和Hi-C技术，组装了毛棉的参考基因组。对毛棉和陆地棉鄂棉22的种间F2群体（EMF2）进行重测序，构建了一个包含4,047,199个SNPs、4120个重组bins，且遗传图谱长度为4126.36 cM的毛陆种间高密度遗传图谱。同时，利用前人研究中的海岛棉和陆地棉F2群体（GHF2；Wang et al., 2015），构建了一个包含6,009,681个SNPs、4599个重组bins，且遗传图谱长度为4966.72 cM的海陆种间高密度遗传图谱。利用两个高密度遗传图谱，分析两者重组差异，发现GHF2比EMF2的重组率高。为了进一步研究影响重组的机制，挖掘候选基因，以每个材料的交换数为表型，进行QTL定位。在两个F2群体共检测到60个QTLs，其中EMF2为22个，GHF2为38个。根据基因组注释，在GHF2和EMF2中分别预测Gh_MRE11和Gh_FIGL1为候选基因。在EMF2群体中，我们发现了杂交后代不育的现象，结合全基因组重测序和群体分离分析(WGRS-BSA)，鉴定出13个杂交衰退的QTLs，根据同源比对和基因组注释，将Gh_AGL18作为一个重要候选基因，其属于MADS-box转录因子一类，与成花转变相关。该研究对于毛棉与陆地棉的种间杂交改良陆地棉有重要指导意义。
华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室已毕业博士生沈超（现为广东石油化工学院教师）为该论文的第一作者，林忠旭教授为该论文的通讯作者，王茂军教授为本研究提供了毛棉的Hi-C数据，张献龙教授为本研究提供了经费支持。
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0888754321001695
EMF2与GHF2群体间遗传变异
