水稻所在鑒定廣東秈稻種質(zhì)資源遺傳多樣性和育種選擇基因方面取得新進(jìn)展
近日,水稻所遺傳資源研究團(tuán)隊在國際學(xué)術(shù)期刊Rice(中科院一區(qū),IF: 5.638)發(fā)表題為“Genetic diversity and breeding signatures for regional indicarice improvement in Guangdong of southern China”的研究論文。該研究分析了廣東秈稻農(nóng)家品種和育成品種改良?xì)v程中的遺傳多樣性并鑒定了潛在受育種人工選擇的產(chǎn)量、抽穗期、品質(zhì)等性狀的關(guān)鍵基因,為利用種質(zhì)資源的分子設(shè)計育種體系構(gòu)建和廣東秈稻育種實踐提供理論支持。水稻所于航助理研究員為論文第一作者,李晨研究員為通訊作者。
廣東是水稻“綠色革命”的先行地,在半矮稈秈稻品種改良和推廣中,積累了豐富的水稻農(nóng)家品種和育成品種種質(zhì)資源,利用和開發(fā)這些資源是實現(xiàn)水稻產(chǎn)業(yè)下一次突破的關(guān)鍵。該研究利用廣東秈稻核心種質(zhì)開展基因組多樣性和基因發(fā)掘工作,在517份稻種資源中鑒定得到4個亞群,包括3個廣東秈稻亞群(2個農(nóng)家品種和1個育成品種亞群),其中農(nóng)家種亞群Ind IV為本研究新鑒定;研究發(fā)現(xiàn),廣東育成品種中基因組的潛在有害變異得到清除,尤其產(chǎn)量相關(guān)基因的有害變異減少明顯,通過XP-CLR(跨群體復(fù)合似然比檢驗)和GWAS(全基因組關(guān)聯(lián)分析)鑒定和注釋了廣東秈稻育成品種中受育種人工選擇的基因組區(qū)段,且發(fā)現(xiàn)了在當(dāng)代育成品種中固定的優(yōu)勢等位基因。
該論文得到廣東省重點領(lǐng)域研發(fā)計劃、廣東省種業(yè)振興項目、廣東省自然科學(xué)基金、廣州市自然科學(xué)基金、廣東省農(nóng)科院協(xié)同創(chuàng)新中心等項目支持。
廣東秈稻核心種質(zhì)的群體結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性
(A)廣東秈稻核心種質(zhì)PCA分析,(B)廣東秈稻亞群間LD衰減(linkage disequilibrium decay)比較,(C)廣東秈稻亞群間遺傳多樣性(pi和Tajima’s D)和遺傳分化(fst)分析,(D)廣東秈稻亞群和普通野生稻系統(tǒng)發(fā)育分析推斷亞群的演化關(guān)系。
原文鏈接:https://thericejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s12284-023-00642-3