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水稻所在廣東絲苗米品種的核心粒形基因組合方面取得新進(jìn)展
近日，水稻所在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Rice（一區(qū)，IF=5.638）上發(fā)表題為“Artificially selected grain shape gene combinations in Guangdong Simiao varieties of rice (Oryza sativa L.)”的研究論文。水稻所楊梯豐副研究員為論文第一作者、顧海永副研究員為論文共同第一作者，梁世胡研究員和趙均良副研究員為通訊作者。
廣東絲苗米是一系列具有顯著地方特色優(yōu)質(zhì)秈稻的總稱(chēng)，有“南稻珍寶，廣東絲苗”之譽(yù)。粒形細(xì)長(zhǎng)是廣東絲苗米品種的主要特征之一，這是在育種過(guò)程中通過(guò)高強(qiáng)度的人工選擇實(shí)現(xiàn)的。然而目前，廣東絲苗米中被人工選擇的粒形等位基因組合是未知的。
本研究通過(guò)比較粒形變異豐富的國(guó)際秈稻和粒形細(xì)長(zhǎng)的廣東絲苗米品種的群體分化指數(shù)，發(fā)現(xiàn)有4個(gè)粒形基因（GS3, GS5, GW5和GL7）被人工選擇，這四個(gè)谷粒形狀基因可以分別解釋谷粒長(zhǎng)度、寬度和長(zhǎng)寬比的共68.3%、72.1%和86.1%的表型變異。研究通過(guò)進(jìn)一步分析這四個(gè)基因的等位基因和頻率分布表明：GS3allele3和GW5allele2在絲苗米中占96.2%，GL7allele2和GS5allele2分別占76.9%和74.5%；在廣東絲苗米的主要3種粒形基因組合中都攜帶GS3allele3+GW5allele2，而組合（GS3allele3+GW5allele2+GL7allele1+GS5allele2）和組合（GS3allele3+GW5allele2+ GL7allele2+GS5allele2）由于GL7等位基因的不同，在粒長(zhǎng)和長(zhǎng)寬比上都有顯著差異；粒形基因組合（GS3allele3+GW5allele2+GL7allele2+GS5allele2）出現(xiàn)的比例最高（51.9%）。研究再通過(guò)對(duì)廣8A的保持系廣8B的系譜分析表明，親本和廣8B都攜帶GS3allele3+GW5allele2+GS5allele2，而GL7等位基因不同，導(dǎo)致了谷粒大小的顯著差異?？梢?jiàn)，GS3和GW5是控制廣東絲苗米品種細(xì)長(zhǎng)粒形的核心基因；而GL7則決定了廣東絲苗米品種的谷粒大小。綜上，本研究首次剖析了廣東絲苗米品種的粒形遺傳基礎(chǔ)，其結(jié)果將有助于廣東絲苗米的分子育種。
本研究得到了廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃，廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目，廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金，高水平農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新戰(zhàn)略建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)基金等項(xiàng)目資助。
