近日，《植物生物技術(shù)》（ Plant Biotechnology Journal ）在線發(fā)表了中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所水稻優(yōu)異種質(zhì)資源發(fā)掘與創(chuàng)新利用團(tuán)隊(duì)與國(guó)際水稻研究所合作的最新成果。通過對(duì)185個(gè)野生稻和743個(gè)栽培稻品種進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，他們找到了128個(gè)與水稻環(huán)境適應(yīng)性相關(guān)聯(lián)的基因位點(diǎn)，解析了水稻馴化過程中的環(huán)境適應(yīng)性遺傳機(jī)制，為培育廣適性水稻品種打下基因組學(xué)基礎(chǔ)。
楊慶文研究員介紹，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(jīng)歷馴化過程中，地方品種需要對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境進(jìn)行一系列的適應(yīng)性改良，包括光周期、溫度耐受性、旱澇災(zāi)害等抗脅迫性。盡管水稻品種已有大量基因組數(shù)據(jù)，科學(xué)家在過去20年里解析了部分重要農(nóng)藝性狀的遺傳特征，但是區(qū)域適應(yīng)性的基因組學(xué)基礎(chǔ)研究仍舊很少。
該研究選擇了來自于世界33個(gè)主要水稻種植區(qū)的185個(gè)野生稻和743個(gè)栽培稻品種，鑒定到131個(gè)具有強(qiáng)烈選擇信號(hào)的區(qū)域。隨后，他們收集過去68年的5月和8月平均溫度和日照長(zhǎng)度，進(jìn)行了基因型和環(huán)境的關(guān)聯(lián)分析，找到128個(gè)與水稻環(huán)境適應(yīng)性顯著相關(guān)的位點(diǎn)。
研究人員將其中一個(gè)耐冷性基因命名為COLDF，并獲得了COLDF基因的2個(gè)突變體，進(jìn)行4℃冷脅迫試驗(yàn)。結(jié)果表明，這些突變體幼苗對(duì)冷脅迫敏感。
該研究通過對(duì)環(huán)境適應(yīng)性相關(guān)基因位點(diǎn)的鑒定，為水稻馴化和改良提供了適應(yīng)性的基因組基礎(chǔ)，有助于快速培育廣適性水稻品種。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/pbi.13730
