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陆稻野生稻创新研究团队在水稻野生近缘种质资源创新方面取得新进展
发布:张玉   发布时间:2022-03-28   浏览次数:3880    

充分利用野生近缘种中丰富的遗传变异是扩宽亚洲栽培稻遗传基础的重要途径。而由于生殖隔离、连锁累赘和背景噪音等的存在,很难将野生近缘种中的遗传多样性直接应用到水稻生产实践中,构建渗入系是解决这一问题的有效途径。目前,虽然利用反复选择回交及全基因组分子标记辅助选择的方法已构建一些种间及籼粳亚种内的水稻单片段染色体渗入系,与供体亲本相比,其中一些渗入系虽然含有供体亲本基因组片段,但没有明显的表型,很难用于基因定位、克隆及育种利用。与此相比,通过以重要农艺性状为标准的表型选择方法来构建渗入系是一种节省时间和人力的策略。稻属AA基因组材料是水稻种质资源的天然基因库,在漫长的独立进化过程中,不同材料独有的特性及生态适应性,形成了极其丰富的遗传多样性,拥有亚洲栽培稻所不具有的或已消失的许多优良遗传基因,但全面系统地构建稻属AA基因组8个种的农艺性状渗入系文库还未见报道。

近日,云南农业科学院粮食作物研究所陆稻野生稻研究创新团队,在《Fronties in Plant Science》杂志上发表了题为 “A Genetic Resource for Rice Improvement:Introgression Library of Agronomic Traits for All AA Genome Oryza species”(https://doi.org/10.3389/fpls.2022.856514)的研究论文。该研究论文以1份长雄野生稻、13份巴蒂野生稻、6份展颖野生稻、8份南方野生稻、19份普通野生稻、20份印度野生稻、103份非洲栽培稻、160份陆稻为供体,3个表现优良的亚洲栽培稻为供体,克服了严重的生殖隔离障碍、花期不育、工作量大等重重难题,在海南三亚进行一年三季的反复表型选择和杂交,经过近十年的努力,培育了26763份遗传材料,其中,具有稳定的散穗、直立穗、密穗、稀穗、芒、匍匐生长、株高、壳色、种皮颜色、光壳、粒长、粒宽、粒重、抗旱性、陆生适应性、抗稻瘟病表型的渗入系材料6372份,育成了全世界供体类型最丰富的种间、亚种间农艺性状渗入系文库。

利用这批宝贵的材料,发掘了22个分别控制粒长和粒宽的新的等位变异,基于多供体渗入系文库的优势,发现不同供体的同一座位,可以控制相同的表型,也可以控制完全相反的表型,说明有些位点在不同种中的功能或是保守的,或是不同单倍型的功能存在分化。稻属AA基因组渗入系文库不仅有助于培育具有可持续高产潜能、多样化的品质需求、多抗、环境友好的水稻品种,而且为人类认识水稻重要农艺性状的遗传和分子机制奠定了坚实的基础。(编辑:王丽娟;审核:刘琨)


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