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

2024年10月1日，石河子大學聶新輝團隊與華中農業(yè)大學棉花遺傳改良團隊合作在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，解析了棉鈴蟲效應子PPI5靶向FKBP17-2抑制內質網免疫和JA/SA響應，促進昆蟲取食的分子機制。研究結果為棉鈴蟲效應子PPI5如何介導防御反應在植物上定殖和生存提供了重要的機制見解。新的效應子的發(fā)現(xiàn)及其作用機制的闡明，對植物抗蟲育種具有重要的指導意義。

近日在華中農業(yè)大學棉花遺傳改良團隊聯(lián)合攻關指導下，與石河子大學棉花遺傳改良團隊“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，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，實現(xiàn)GhTFL1基因快速定向進化。

上述研究成果已于近日在國際知名學術期刊Advanced Science（中國科學院1區(qū)，IF：14.3）和Genome Biology（中國科學院1區(qū)，IF：12.3）分別發(fā)表，石河子大學聶新輝教授和華中農業(yè)大學金雙俠教授、張獻龍院士為共同通訊作者，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、國家自然科學基金、科技創(chuàng)新和中國博士后科學基金及湖北洪山實驗室等項目的資助。

棉花分子遺傳改良課題組介紹：

課題組負責人：聶新輝，1982年3月出生，共產黨員，教授，博士生導師，天山英才，兵團中青年領軍人才，主要從事機采棉重要性狀遺傳機制、種質創(chuàng)新及新品種選育研究。

近年來主持國家自然基金、國家重點研發(fā)計劃-重大生物育種及兵團關鍵核心技術等項目；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，成果轉化5項；獲兵團科技進步一等獎1項，師市科技進步獎一等獎1項，二等獎2項，三等獎2項；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3項（全國民族團結模范個人、全國巾幗建功標兵、全國三下鄉(xiāng)先進個人）。

圖1 石河子大學聶新輝教授在南疆第三師51團指導農戶精準抗蟲棉鑒定技術

圖2 金雙俠教授在南疆第三師44團指導棉花纖油飼兼用型低酚棉種質應用

圖3 石河子大學棉花遺傳改良團隊慶祝新疆生產建設兵團成立70周年

通訊員：吳元龍 邵建榮 郜建銳 鞏芮君