8月12日,美國《國家科學(xué)院院刊》(PNAS)雜志在線發(fā)表了由中國水稻研究所、深圳華大基因研究院和中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育研究所等單位合作的最新科研成果,這篇題為《利用水稻重組自交系的重測序改進(jìn)親本基因組序列進(jìn)而解析超級(jí)雜交稻的產(chǎn)量相關(guān)遺傳位點(diǎn)》(Dissecting yield-associated loci in super hybrid rice by resequencing recombinant inbred lines and improving parental genome sequences)的論文,為超級(jí)雜交稻產(chǎn)量相關(guān)位點(diǎn)的解析提供了寶貴的材料和有效的途徑。
中國的雜交稻為世界糧食生產(chǎn)作出了巨大貢獻(xiàn),作為超級(jí)雜交稻標(biāo)桿組合的“兩優(yōu)培九”以其豐產(chǎn)特性,在生產(chǎn)上大面積種植。中國水稻研究所水稻生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研人員通過長期努力,構(gòu)建出132個(gè)超級(jí)雜交稻“兩優(yōu)培九”的核心重組自交系和1709個(gè)用于基因克隆的大規(guī)模重組自交系,并與深圳華大基因研究院合作對(duì)核心重組自交系進(jìn)行了基因組重測序,成功構(gòu)建了一張超高分辨率的遺傳連鎖圖譜。
研究人員首次組裝成功具有秈稻和熱帶粳稻血緣的“兩優(yōu)培九”母本品種培矮64s的基因組序列,并基于高密度物理圖譜,不僅更新了“兩優(yōu)培九”父本秈稻品種93-11的基因組序列,還結(jié)合12個(gè)水稻產(chǎn)量性狀的考查共檢測到43個(gè)與水稻產(chǎn)量密切相關(guān)的數(shù)量性狀位點(diǎn)(QTL),其中包括20個(gè)尚未報(bào)道的新QTL。同時(shí),利用大規(guī)模重組自交系群體,結(jié)合親本基因組間大量精確的單核苷酸多態(tài)標(biāo)記(SNP)和插入缺失標(biāo)記(InDel)對(duì)兩個(gè)控制穗粒數(shù)和二次枝梗數(shù)的QTL——qSN8和qSPB1分別加以精細(xì)定位,最終確定控制抽穗期和穗粒數(shù)的DTH8基因和控制穗分支的LAX1基因?yàn)楹蜻x基因,其中qSN8通過互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)證實(shí)為DTH8基因。這一大規(guī)模重組自交系群體與超高分辨率遺傳圖譜相結(jié)合,其一系列新的產(chǎn)量相關(guān)基因?qū)?huì)被陸續(xù)克隆和開展功能研究,從而為進(jìn)一步闡明超級(jí)稻產(chǎn)量的遺傳基礎(chǔ)和基因輔助育種搭建了理想平臺(tái)。(通訊員 章蓉蓉)
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