石河子大學(xué)與華中農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花遺傳改良團(tuán)隊(duì)根據(jù)棉花機(jī)械化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大需求,，聚焦阻礙棉花株型育種的限制因素，從生物技術(shù)平臺建設(shè)與株型育種兩個方面入手,，首先構(gòu)建和優(yōu)化適用于棉花的高效的ABE堿基編輯系統(tǒng),，隨后構(gòu)建靶基因高密度文庫,，并圍繞堿基編輯定向進(jìn)化輔助篩選棉花理想株型開展了一系列的研究工作，為株型精準(zhǔn)調(diào)控提供重要理論基礎(chǔ),；同時基于兩個團(tuán)隊(duì)長期棉花抗蟲研究為植物內(nèi)源抗蟲和昆蟲生長發(fā)育提供關(guān)鍵基因,，為棉花抗蟲育種奠定良好的生物學(xué)基礎(chǔ)，并為害蟲防治策略提供新的研究思路,。團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研究結(jié)果為獲得高產(chǎn),、優(yōu)質(zhì)及抗蟲機(jī)采棉提供重要育種基礎(chǔ)材料。

2024年10月1日,，石河子大學(xué)聶新輝團(tuán)隊(duì)與華中農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花遺傳改良團(tuán)隊(duì)合作在Advanced Science雜志在線發(fā)表了題為“Cotton bollworm (H. armigera) effector PPI5 targets FKBP17-2 to inhibit ER immunity and JA/SA responses, enhancing insect feeding”的研究論文,，解析了棉鈴蟲效應(yīng)子PPI5靶向FKBP17-2抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)免疫和JA/SA響應(yīng),，促進(jìn)昆蟲取食的分子機(jī)制。研究結(jié)果為棉鈴蟲效應(yīng)子PPI5如何介導(dǎo)防御反應(yīng)在植物上定殖和生存提供了重要的機(jī)制見解,。新的效應(yīng)子的發(fā)現(xiàn)及其作用機(jī)制的闡明,，對植物抗蟲育種具有重要的指導(dǎo)意義。

近日在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花遺傳改良團(tuán)隊(duì)聯(lián)合攻關(guān)指導(dǎo)下,，與石河子大學(xué)棉花遺傳改良團(tuán)隊(duì)“Precise fineturning of GhTFL1 by base editing tools defines ideal cotton plant architecture”發(fā)表通過優(yōu)化腺嘌呤脫氨酶在棉花中建立了高效的腺嘌呤堿基編輯器GhABE -8e,，并利GhABE8e對GhTFL1進(jìn)行高密度的堿基突變，從而獲得大量中間表型的突變體材料,，并從中發(fā)掘出控制棉花理想株型的新遺傳位點(diǎn),，創(chuàng)制出株高適中、果枝縮短,、株型緊湊以及生育期縮短棉花新種質(zhì),，實(shí)現(xiàn)GhTFL1基因快速定向進(jìn)化。

上述研究成果已于近日在國際知名學(xué)術(shù)期刊Advanced Science（中科院1區(qū),，IF：14.3）和Genome Biology（中科院1區(qū),，IF：12.3）分別發(fā)表，石河子大學(xué)聶新輝教授和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)金雙俠教授,、張獻(xiàn)龍?jiān)菏繛楣餐ㄓ嵶髡?，博士后王冠英和博士王雅欣分別為第一作者。該研究獲得國家杰出青年基金,、國家自然科學(xué)基金,、科技創(chuàng)新和中國博士后科學(xué)基金及湖北洪山實(shí)驗(yàn)室等項(xiàng)目的資助。

棉花分子遺傳改良課題組介紹：

課題組負(fù)責(zé)人：聶新輝,，1982年3月出生,，共產(chǎn)黨員，教授,，博士生導(dǎo)師,，天山英才，兵團(tuán)中青年領(lǐng)軍人才,，主要從事機(jī)采棉重要性狀遺傳機(jī)制,、種質(zhì)創(chuàng)新及新品種選育研究。

近年來主持國家自然基金,、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃-重大生物育種及兵團(tuán)關(guān)鍵核心技術(shù)等項(xiàng)目,；2023年以第一選育人審定國審棉華新103，第二選育人審定棉花新品種12個,，目前參試品系（第一育種者）6個,，成果轉(zhuǎn)化5項(xiàng)；獲兵團(tuán)科技進(jìn)步一等獎1項(xiàng),，師市科技進(jìn)步獎一等獎1項(xiàng),，二等獎2項(xiàng),，三等獎2項(xiàng)；發(fā)表論文40篇（30篇SCI,，IF＞5分10篇,，IF＞10分4篇），2018年和2021年獲得ESI高被引論文,；獲全國榮譽(yù)3項(xiàng)（全國民族團(tuán)結(jié)模范個人,、全國巾幗建功標(biāo)兵、全國三下鄉(xiāng)先進(jìn)個人）,。

圖1 石河子大學(xué)聶新輝教授在南疆第三師51團(tuán)指導(dǎo)農(nóng)戶精準(zhǔn)抗蟲棉鑒定技術(shù)

圖2 金雙俠教授在南疆第三師44團(tuán)指導(dǎo)棉花纖油飼兼用型低酚棉種質(zhì)應(yīng)用

圖3 石河子大學(xué)棉花遺傳改良團(tuán)隊(duì)?wèi)c祝新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)成立70周年

通訊員：吳元龍 邵建榮 郜建銳 鞏芮君