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水稻所在直播稻出苗性狀的基因研究方面取得新進(jìn)展
近日，水稻所在國際學(xué)術(shù)期刊Theoretical and applied genetics（一區(qū)，IF=5.2）上發(fā)表題為“Genome-wide association mapping combined with gene-based haplotype analysis identify a novel gene for shoot length in rice (Oryza sativaL.)”的研究論文。水稻所楊梯豐研究員為論文第一作者、董景芳博士為論文共同第一作者，張少紅研究員為通訊作者。
秧苗活力強(qiáng)是直播水稻品種的一個重要育種目標(biāo)。苗高是與秧苗活力相關(guān)的重要性狀之一，因此，挖掘水稻苗高基因并進(jìn)行分子育種有助于培育適宜直播的品種。然而，迄今為止，精細(xì)定位和克隆的苗高QTL很少。
本研究利用391個水稻品系（來源于國際水稻多樣性平臺2）獲得的苗高表型進(jìn)行了全基因組關(guān)聯(lián)分析，共鑒定出24個苗高的QTL。其中位于 1 號染色體上的新苗高QTL qSL-1f 可在全群體和秈稻亞群體中穩(wěn)定檢測到（圖1）。通過基于基因?yàn)榛A(chǔ)的單倍型分析，然后結(jié)合基因表達(dá)分析和基因敲除實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，確定LOC_Os01g68500為苗高QTL qSL-1f的功能基因（圖2），其CDS區(qū)域存在單堿基變異，導(dǎo)致水稻苗高的顯著差異。LOC_Os01g68500編碼一個含有DUF538的蛋白。本研究首次報(bào)道了DUF538蛋白基因調(diào)控水稻苗高的功能，并為開展直播水稻的分子育種提供了新的基因資源。
本研究得到了國家自然科學(xué)基金(32072047)，廣州市科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目 (201804020078)，廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金(2022A1515012135)，廣東省鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略專項(xiàng)資金種業(yè)振興項(xiàng)目(2022-NJS-00-004, 2022-NPY-00-005) 等的資助。
原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-023-04497-6
圖1 苗高的全基因組關(guān)聯(lián)分析
圖2 LOC_Os01g68500突變體的苗高表型
