棉花遗传改良团队成果获第50届日内瓦国际发明展银奖

　　

近日，第50届日内瓦国际发明展对外公布获奖名单，我院棉花遗传改良团队林忠旭教授的研究成果《A method for creating high efficiency genetic transformation receptor in upland cotton and it's applications》荣获银奖。该发明为棉花的遗传转化及基因功能研究拓展了陆地棉基因型种质资源。

棉花是全球最重要的经济作物之一，棉纤维不仅是纺织业的天然原材料，棉籽还能供应食用油和蛋白质，在我国的经济发展中有着举足轻重的地位。传统的杂交育种法已经难以满足棉花遗传改良的需要，种质创新是棉花生物育种的热点。目前转基因技术已成为现代棉花育种的核心生物技术之一，但受体材料的局限性制约了其应用。现有转基因受体普遍存在转化效率低、转化周期长或农艺性状差等缺陷。‘豫早1号’（YZ1）作为转基因受体虽具备转化周期短、效率高的优势，但其鸡脚叶形态易导致早衰，后期光合效率较低，且全株无腺体，抗虫性差，产量和纤维品质难以满足现代生产需求。为了保留其作为转基因受体的优势，同时改良其农艺性状，该团队将其与再生能力低但高产的阔叶棉品种‘鄂棉22’（E22）进行杂交，通过单粒传法构建了包含164个株系的F₉代重组自交系群体。采用IBA+KT和2,4-D+KT两种激素组合对该群体进行再生能力的筛选，获得12个高再生能力的阔叶棉株系。经遗传转化效率评估，最终筛选出转化效率高达82.9%的优良株系YE3。YE3综合了双亲的优良农艺性状，其衣分率达40.53%，显著高于YZ1的35.43%；纤维长度、强度和细度（马克隆值）等指标均优于YZ1。尤为重要的是，YE3不仅极大缩短了遗传转化周期，同时其植株具有色素腺体，可增强抗虫性，而棉铃和种子无腺体，棉酚含量极低，可安全用于食用油和饲料蛋白生产，具有广阔的应用前景。

图1. YE3受体创制与筛选过程

该成果2024年获国家专利授权，YE3被中国农业科学院棉花研究所、河北省农林科学院棉花研究所及新疆农业科学院等多家科研单位应用，为棉花遗传改良研究提供了重要支撑。这一成果的推广应用，将进一步提升我国棉花分子的育种水平，助力棉花产业高质量发展。

作者和基金项目：华中农业大学植物科学技术学院林忠旭教授为该成果的第一发明人，博士研究生乐愉为第二发明人，张献龙院士提供了重要指导，已毕业硕士研究生王涛参与了重要工作。该成果由国家自然科学基金项目（32172025）资助。

撰稿人：乐愉

审核人：林忠旭