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科學家發現水稻馴化的128個環境適應性遺傳基因位點

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  近日,中國農業科學院作物科學研究所水稻優異種質資源發掘與創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分析,找到了128個與水稻環境適應性相關聯的基因位點,解析了水稻馴化過程中的環境適應性遺傳機制,為培育廣適性水稻品種打下基因組學基礎。相關研究成果發表在《植物生物技術(Plant Biotechnology Journal)》上。

  

  據楊慶文研究員介紹,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,地方品種需要對當地的環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據,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,進行了基因型和環境的關聯分析,找到128個與水稻環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。(通訊員 衛斐)

  原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13730

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