近日,中國農業(yè)科學院作物科學研究所水稻優(yōu)異種質資源發(fā)掘與創(chuàng)新利用團隊在國際大科學計劃(G2P)支持下與國際水稻研究所合作,通過對185個野生稻和743個栽培稻品種進行關聯(lián)分析,找到了128個水稻環(huán)境適應性相關聯(lián)的基因位點,解析了水稻馴化過程中的環(huán)境適應性遺傳機制,為培育廣適性水稻品種打下基因學基礎。相關研究在《植物生物技術(Plant Biotechnology Journal)》在線發(fā)表。
據(jù)楊慶文研究員介紹,水稻是一種全球性的主食,在亞洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)種植的水稻品種是從它的野生祖先馴化而來的。經歷馴化過程中,地方品種需要對當?shù)氐沫h(huán)境進行一系列的適應性改良,包括光周期,溫度耐受性,旱澇災害等抗脅迫性。盡管水稻品種已有大量基因組數(shù)據(jù),并且在過去20年里解析了部分重要農藝性狀的遺傳特征,但是區(qū)域適應性的基因組學基礎研究仍舊很少。
該研究選擇了來自于世界33個主要水稻種植區(qū)的185個野生稻和743個栽培稻品種,鑒定到131個具有強烈選擇信號的區(qū)域,并通過收集過去68年5月和8月平均溫度和日照長度,進行了基因型和環(huán)境的關聯(lián)分析,找到128個與水稻環(huán)境適應性顯著相關的位點。研究人員將其中一個耐冷性基因命名為 COLDF ,并獲得了 COLDF 基因的2個突變體,進行4℃冷脅迫試驗,結果表明,這些突變體幼苗對冷脅迫敏感。該研究通過對環(huán)境適應性相關基因位點的鑒定,為水稻馴化和改良提供了適應性的基因組基礎,有助于快速培育廣適性水稻品種。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13730