石河子大学与华中农业大学棉花遗传改良团队根据棉花机械化产业发展的重大需求，聚焦阻碍棉花株型育种的限制因素，从生物技术平台建设与株型育种两个方面入手，首先构建和优化适用于棉花的高效的ABE碱基编辑系统，随后构建靶基因高密度文库，并围绕碱基编辑定向进化辅助筛选棉花理想株型开展了一系列的研究工作，为株型精准调控提供重要理论基础；同时基于两个团队长期棉花抗虫研究为植物内源抗虫和昆虫生长发育提供关键基因，为棉花抗虫育种奠定良好的生物学基础，并为害虫防治策略提供新的研究思路。团队联合研究结果为获得高产、优质及抗虫机采棉提供重要育种基础材料。
2024年10月1日，石河子大学聂新辉团队与华中农业大学棉花遗传改良团队合作在Advanced Science杂志在线发表了题为“Cotton bollworm (H. armigera) effector PPI5 targets FKBP17-2 to inhibit ER immunity and JA/SA responses, enhancing insect feeding”的研究论文，解析了棉铃虫效应子PPI5靶向FKBP17-2抑制内质网免疫和JA/SA响应，促进昆虫取食的分子机制。研究结果为棉铃虫效应子PPI5如何介导防御反应在植物上定殖和生存提供了重要的机制见解。新的效应子的发现及其作用机制的阐明，对植物抗虫育种具有重要的指导意义。
近日在华中农业大学棉花遗传改良团队联合攻关指导下，与石河子大学棉花遗传改良团队“Precise fineturning of GhTFL1 by base editing tools defines ideal cotton plant architecture”发表通过优化腺嘌呤脱氨酶在棉花中建立了高效的腺嘌呤碱基编辑器GhABE -8e，并利GhABE8e对GhTFL1进行高密度的碱基突变，从而获得大量中间表型的突变体材料，并从中发掘出控制棉花理想株型的新遗传位点，创制出株高适中、果枝缩短、株型紧凑以及生育期缩短棉花新种质，实现GhTFL1基因快速定向进化。
上述研究成果已于近日在国际知名学术期刊Advanced Science（中科院1区，IF：14.3）和Genome Biology（中科院1区，IF：12.3）分别发表，石河子大学聂新辉教授和华中农业大学金双侠教授、张献龙院士为共同通讯作者，博士后王冠英和博士王雅欣分别为第一作者。该研究获得国家杰出青年基金、国家自然科学基金、科技创新和中国博士后科学基金及湖北洪山实验室等项目的资助。
棉花分子遗传改良课题组介绍：
课题组负责人：聂新辉，1982年3月出生，共产党员，教授，博士生导师，天山英才，兵团中青年领军人才，主要从事机采棉重要性状遗传机制、种质创新及新品种选育研究。
近年来主持国家自然基金、国家重点研发计划-重大生物育种及兵团关键核心技术等项目；2023年以第一选育人审定国审棉华新103，第二选育人审定棉花新品种12个，目前参试品系（第一育种者）6个，成果转化5项；获兵团科技进步一等奖1项，师市科技进步奖一等奖1项，二等奖2项，三等奖2项；发表论文40篇（30篇SCI，IF＞5分10篇，IF＞10分4篇），2018年和2021年获得ESI高被引论文；获全国荣誉3项（全国民族团结模范个人、全国巾帼建功标兵、全国三下乡先进个人）。
图1 石河子大学聂新辉教授在南疆第三师51团指导农户精准抗虫棉鉴定技术
图2 金双侠教授在南疆第三师44团指导棉花纤油饲兼用型低酚棉种质应用
图3 石河子大学棉花遗传改良团队庆祝新疆生产建设兵团成立70周年
通讯员：吴元龙 邵建荣 郜建锐 巩芮君