科學普及|新疆棉:快樂植棉、科技植棉

        光明網 2021-10-27 18:30:21

        棉花是我國重要的經濟作物和戰略物資之一,新疆地區占有全國70%以上的植棉面積,產出約90%的皮棉,在棉花生產上具有舉足輕重的地位。

        得益于先進的制種工藝和高效的栽培耕作管理手段,新疆的棉花生產從大面積精量播種,化學調控到最后收獲已經基本實現全面機械化,大大降低了棉農的勞動強度,真正實現了棉花科技工作者努力追求的快樂植棉的目標。

        借助我國自主研發的北斗定位系統,可使播種機自動在棉田行進并進行單粒精量播種

        成體系的種植模式使得大型化控機械和無人機可進入棉田實現大面積化學調控

        到棉花成熟之際,一望無際的棉田是新疆植棉區的一道風景線

        大型采棉機集中采收之后就可進行收納運輸

        但新疆的棉花依然存在一定的問題,比如產量缺口大,品質相對低等,許多棉花科研工作者為了解決棉花生產問題,投入了大量的心血,并取得了重要的成果,我們一起來學習吧!

        王茂軍教授從事棉花基因組學研究,分析棉花纖維產生的進化機理

        涂禮莉教授關注纖維發育過程,嘗試利用長纖維海島棉基因改良陸地棉

        金雙俠教授建立了棉花高效體遺傳轉化系統并開發了系列基因編輯工具,為深入研究棉花基因功能提供了重要手段,為加速棉花分子育種提供了有力工具

        華中農業大學棉花遺傳改良團隊的三位老師分別從基因組學、分子生物學和生物技術三個方面出發,為大家講解了棉花生產上的問題,并提出了相對應的解決方案。

        棉花的作用遠不止如此,種子豐富的營養元素和特殊的種質資源使得棉花有望成為集纖維、食品、觀賞價值于一身的明星作物。越來越先進的人工智能和生物技術,正在為棉花研究添磚加瓦,中國棉花未來可期!

        參考論文鏈接

        (1)Maojun Wang, Lili Tu, Min Lin, et al. Asymmetric subgenome selection and cis-regulatory divergence during cotton domestication, Nature Genetics. 49 (2017) 579–587 (https://www.nature.com/articles/ng.3807)

        (2)Maojun Wang, Lili Tu, Daojun Yuan, et al. Reference genome sequences of two cultivated allotetraploid cottons, Gossypium hirsutum and Gossypium barbadense, Nature Genetics. 51 (2019) 224–229. (https://www.nature.com/articles/s41588-018-0282-x)

        (3)Maojun Wang, Pengcheng Wang, Lili Tu, et al. Multi-omics maps of cotton fibre reveal epigenetic basis for staged single-cell differentiation. Nucleic Acids Research. 44 (2016) 4067–4079, https://doi.org/10.1093/nar/gkw238. (https://academic.oup.com/nar/article/44/9/4067/2462395?searchresult=1)

        (4)Yang Li, Lili Tu, Filomena A Pettolino, et al. GbEXPATR, a species-specific expansin, enhances cotton fibre elongation through cell wall restructuring.Plant Biotechnology Journal,14(2016)951-963. (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12450)

        (5)Fenglin Deng, Lili Tu, Jiafu Tan, et al.GbPDF1 Is Involved in Cotton Fiber Initiation via the Core cis-Element HDZIP2ATATHB2. Plant Physiology, 158 (2012) 890–904, https://doi.org/10.1104/pp.111.186742. (https://academic.oup.com/plphys/article/158/2/890/6109269)

        (6)Qiongqiong Wang,Muna Alariqi,Fuqiu Wang, et al.The application of a heat-inducible CRISPR/Cas12b (C2c1) genome editing system in tetraploid cotton (G. hirsutum) plants. Plant Biotechnology Journal.18 (2020) 2436-2443. (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13417)

        (7)Lei Qin,Jianying Li,Qiongqiong Wang, et al. High-efficient and precise base editing of CG to TA in the allotetraploid cotton (Gossypium hirsutum) genome using a modified CRISPR/Cas9 system. Plant Biotechnology Journal. 18 (2019) 45-56. (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13168)

        (8)Bo Li,Hangping Rui,Yajun Li, et al. Robust CRISPR/Cpf1 (Cas12a)-mediated genome editing in allotetraploid cotton (Gossypium hirsutum). Plant Biotechnology Journal. 17 (2019) 1862-1864. (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13147)

        (9)Pengcheng Wang, Jun Zhang, Lin Sun, Yizan Ma, Jiao Xu, Sijia Liang, Jinwu Deng, Jiafu Tan, Qinghua Zhang, Lili Tu, Henry Daniell, Shuangxia Jin, Xianlong Zhang. High efficient multi-sites genome editing in allotetraploid cotton (Gossypium hirsutum) using CRISPR/Cas9 system, Plant Biotechnology Journal, 2018, 16, 137-150(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pbi.1275)

        (10)Jianying Li, Maojun Wang, Yajun Li, Qinghua Zhang, Keith Lindsey, Henry Daniell, Shuangxia Jin*, Xianlong Zhang. Multi-omics analyses reveal epigenomics basis for cotton somatic embryogenesis through successive regeneration acclimation (SRA) process, Plant Biotechnology Journal, 2019, 17, 435–450(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12988)

        出品:科普中國 中國作物學會 華中農業大學 光明網

        編導:馬益贊 徐琴

        拍攝:任文武 龔時峰 戴壯

        剪輯:龔時峰 戴壯

        后期制作:任文武 龔時峰 戴壯

        監制:張獻龍 程維紅

        特別鳴謝:新疆農科院經濟作物研究所 孔杰 鄭巨云

        來源: 中國作物學會

        免責聲明:市場有風險,選擇需謹慎!此文僅供參考,不作買賣依據。

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