近日，西部中心棉花分子遗传改良创新团队围绕棉花耐盐表型高通量精准鉴定与遗传基础解析开展研究，自主研发高光谱成像表型集成平台并构建耐盐遗传解析一体化框架，实现棉花耐盐基因的精准挖掘，为棉花耐盐遗传改良及作物抗逆分子设计育种提供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《Advanced Science》（中科院1区Top期刊，IF=14.1）上。

土壤盐碱化严重制约棉花产量与品质。耐盐性是受多基因控制的复杂数量性状，传统人工表型鉴定主观性强、通量低、难以标准化，且棉花幼苗期是盐胁迫响应最敏感的阶段，其动态细微的生理变化难以精准捕捉。针对这一难题，团队自主研发高光谱成像表型集成平台，构建了集图像采集、特征提取、数据分析于一体的高光谱表型全流程技术体系，实现棉花群体尺度高光谱图像的高通量、非破坏性获取。

该研究创新性构建“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i-traits筛选框架，从14,336个i-traits中筛选获得47个兼具生物学意义、遗传稳定性与低冗余度的核心耐盐i-traits，并结合全基因组关联分析在D10染色体区间内定位到耐盐候选基因GhST7，通过一系列分子实验，解析了其调控棉花盐胁迫耐受性的功能与遗传机制。该研究突破了传统棉花耐盐遗传研究中表型鉴定通量低、基因挖掘周期长的核心技术瓶颈，建立了从高光谱表型获取、层级筛选到基因定位、功能验证的完整技术体系，为棉花耐盐遗传改良及作物抗逆分子设计育种提供了全新范式。

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等资助，以及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平台的支撑。西部中心许博玮研究实习员、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了研究工作。

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