近日，中国农业科学院棉花研究所棉花分子遗传改良创新团队成功构建棉花耐盐高光谱表型与遗传解析一体化框架，实现棉花耐盐表型的标准化鉴定与基因的精准化挖掘，为棉花耐盐遗传改良及作物抗逆分子设计育种提供关键技术支撑与基因资源。相关研究成果以“An integrated framework coupling hierarchical hyperspectral i-trait screening, gene identification, and functional validation for genetic dissection of salt tolerance in cotton”为题发表在国际知名期刊《先进科学（Advanced Science）》（中科院1区Top期刊，IF=14.1）上。

土壤盐碱化是制约棉花产量与品质的重要非生物胁迫因素，棉花耐盐性受多基因控制、遗传基础复杂。传统人工表型鉴定存在通量低、破坏性强、标准化不足等问题，难以精准捕捉棉花幼苗期动态细微的盐胁迫响应变化，长期制约耐盐基因挖掘与遗传解析进程，也严重阻碍耐盐品种的定向改良。

针对上述行业痛点，研究团队自主研发了集图像采集、特征提取、数据分析于一体的高光谱成像表型集成平台，在盐处理与对照条件下对棉花自然群体开展4个时间点的时序高光谱成像，无损提取14336个图像衍生特征，创新性构建“生物学意义优先—遗传效应筛选—算法优化提效”三级递进式图像衍生特征筛选框架，集成t检验、广义遗传力估计与多算法机器学习共识筛选，最终筛选获得47个兼具生物学意义、遗传稳定性与低冗余度的核心耐盐图像衍生特征。进一步通过全基因组关联分析，在D10染色体区间定位到耐盐候选基因GhST7，并解析了其调控棉花盐胁迫耐受性的功能与遗传机制，为棉花耐盐育种提供了关键基因资源与种质材料。

该研究得到了国家重点研发计划、新疆维吾尔自治区重大科技专项、新疆基因编辑与种质创新重点实验室、国家盐碱地综合利用技术创新中心西北分中心等支持。中棉所许博玮研究实习员、刘乐助理研究员、于孟丽博士为论文共同第一作者，杨作仁研究员、范李强副研究员和徐雅梦副研究员为该论文通讯作者，李付广研究员对该工作进行了指导，赵如梦研究实习员、杨佳洁助理研究员参与研究工作。

原文链接：http://doi.org/10.1002/advs.78504

耐盐表型高通量精准鉴定与遗传基础解析设计流程